(57)【要約】【課題】フットプリントの狭小化、小型化及び軽量化、並びに低コスト化が可能な露光装置を提供する。【解決手段】  支持部材２４，２６によって基板Ｐに対して重力方向に関して所定のクリアランスを介して支持されたパターン投影ユニット１４が駆動系により所定方向に駆動される。その駆動中に（又はその駆動に同期して）パターン投影ユニット１４で基板上にパターンを形成することで、基板の所定面積の領域に対するパターンの形成、すなわち露光が可能となる。基板（基板保持部材）を固定とし、パターン投影ユニット１４が移動するので、基板を保持するステージ等を支持する大型、大重量の定盤が不要となる。【選択図】図１
2007025085.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を露光して該基板上に所定のパターンを形成する露光装置であって、
基板をほぼ平坦に保持する基板保持部材と；
前記基板上にパターンを形成するパターン形成部と；
前記基板保持部材に保持された前記基板と対向して前記パターン形成部に設けられ、前記基板の表面に対して前記パターン形成部の少なくとも一部を重力方向に関して所定のクリアランスを介して支持する支持部材と；
該支持部材によって前記基板に対してその少なくとも一部が重力方向に関して所定のクリアランスを介して支持された前記パターン形成部を前記基板の表面に沿って駆動する駆動系と；を、
備える露光装置。
【請求項２】
前記支持部材によって支持された前記パターン形成部の少なくとも一部は、照明光によって照明されてパターンを生成するパターニング部材と、該パターニング部材を保持する保持部材とを含むことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】
前記支持部材によって支持された前記パターン形成部の少なくとも一部は、生成されたパターンを前記基板に結像投影する投影用光学部材をさらに含む請求項２に記載の露光装置。
【請求項４】
前記投影用光学部材は、屈折光学素子と反射光学素子とを含む反射屈折型の投影光学系を含むことを特徴とする請求項３に記載の露光装置。
【請求項５】
前記駆動系は、前記パターン形成部の少なくとも一部に設けられた可動子と、前記基板保持部材に設けられた固定子とを含み、前記パターン形成部の少なくとも一部を前記基板表面に平行な２次元面内方向を含む少なくとも２自由度方向に駆動するアクチュエータを含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項６】
前記パターン形成部の少なくとも一部の位置情報を計測する位置計測装置をさらに備える請求項１〜５のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項７】
前記駆動系は、前記パターン形成部の少なくとも一部を第１軸方向に駆動する第１リニアモータと、該第１リニアモータ及び前記パターン形成部の少なくとも一部を前記第１軸方向に交差する第２軸方向に駆動する第２リニアモータとを含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項８】
前記パターン形成部の少なくとも一部を、前記支持部材上で、前記第１軸方向及び第２軸方向に直交する第３軸方向、並びに傾斜方向の３自由度方向のうちの少なくとも１自由度方向に微小駆動する微小駆動機構をさらに備える請求項７に記載の露光装置。
【請求項９】
前記パターン形成部の少なくとも一部の位置情報を計測する位置計測装置をさらに備え、
該位置計測装置は、前記第１リニアモータの固定子の重力方向の一側を通って前記パターン形成部に測長ビームを照射して、前記パターン形成部の少なくとも一部の前記第２軸方向に関する位置を計測する干渉計を含むことを特徴とする請求項７又は８に記載の露光装置。
【請求項１０】
前記位置計測装置は、前記第２リニアモータの固定子の重力方向の一側を通って前記パターン形成部に測長ビームを照射して、前記パターン形成部の少なくとも一部の前記第１軸方向に関する位置を計測する干渉計をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の露光装置。
【請求項１１】
前記支持部材に支持された前記パターン形成部の少なくとも一部から前記基板に加えられる重力方向の荷重を低減する荷重低減機構をさらに備える請求項１〜１０のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項１２】
前記パターン形成部は、前記支持部材によって支持された第１部分と、その他の第２部分とを有することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項１３】
前記第２部分には、前記パターン生成部のうち少なくとも照明光によって照明されてパターンを生成するパターニング部材の照明用光学部材が含まれることを特徴とする請求項１２に記載の露光装置。
【請求項１４】
前記駆動系は、前記第１部分を前記基板の表面に沿って駆動する第１駆動系と、前記第１部分に追従するように前記第２部分を駆動する第２駆動系とを含むことを特徴とする請求項１２又は１３に記載の露光装置。
【請求項１５】
前記支持部材は、前記パターン形成部の少なくとも一部を流体力学的又は電磁力学的に支持することを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項１６】
前記基板保持部材を前記基板の表面に平行な面内で移動可能に支持する別の支持部材をさらに備える請求項１〜１５のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項１７】
前記基板保持部材は、前記基板が載置される第１領域と、該第１領域の周囲の第２領域とを有し、該第２領域の表面は、前記第１領域に載置された前記基板の表面とほぼ面一になる高さに設定されていることを特徴とする請求項１〜１６のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項１８】
第１軸とこれに直交する第２軸とを含む２次元面内で前記第２軸に対して所定角度を成す第３軸方向の第１の直線上に所定ピッチで配置された複数の光学素子を含む第１の列の光学素子群と、前記第１の直線から前記第１軸方向に所定間隔を隔てた第２の直線上に前記所定ピッチで配置された複数の光学素子を含む第２の列の光学素子群とが、少なくとも形成されたプレートを含み、前記各光学素子が照明光で照明されたときに所定の面上にスポットを形成する位相型の回折光学素子であることを特徴とする光学素子アレー。
【請求項１９】
前記プレート上には、前記第２の直線から前記第１軸方向に前記第１の直線とは反対側に前記所定間隔を隔てた第３の直線上に前記所定ピッチで配置された複数の光学素子を含む第３の列の光学素子群がさらに形成されていることを特徴とする請求項１８に記載の光学素子アレー。
【請求項２０】
前記全ての群に含まれる各光学素子は、それぞれの中心点を前記第２軸方向に平行移動して前記第１軸方向の同一直線上に並べた場合に等間隔となる配置で前記プレート上に形成されていることを特徴とする請求項１８又は１９に記載の光学素子アレー。
【請求項２１】
前記第２の列の光学素子群を構成する各光学素子が、前記第１の列の光学素子群を構成する各光学素子に対して前記第２軸方向に前記所定ピッチより小さな所定距離だけずれていることを特徴とする請求項２０に記載の光学素子アレー。
【請求項２２】
前記各光学素子は、前記所定の面上で前記第１軸方向に細長い所定形状のスポットを形成することを特徴とする請求項２０又は２１に記載の光学素子アレー。
【請求項２３】
前記第１軸方向の同一直線上に並べた場合にその直線上で相互に隣接する光学素子によって前記所定の面上に形成されるスポット同士は、前記第１軸方向に関して少なくとも一部がオーバーラップするような配置になっていることを特徴とする請求項２２に記載の光学素子アレー。
【請求項２４】
前記各スポットの前記第１軸方向の長さは、前記等間隔の２倍であることを特徴とする請求項２２又は２３に記載の光学素子アレー。
【請求項２５】
前記プレート上の前記光学素子が形成されていない領域の表面は、遮光領域とされていることを特徴とする請求項１８〜２４のいずれか一項に記載の光学素子アレー。
【請求項２６】
前記隣接する列の光学素子群の間には、１つの光学素子の全体が収まる所定面積の領域が設けられていることを特徴とする請求項１８〜２５のいずれか一項に記載の光学素子アレー。
【請求項２７】
所定の面上に複数のスポットビームを形成するためのマルチスポットビームジェネレータであって、
請求項１８〜２６のいずれか一項に記載の光学素子アレーと；
前記光学素子アレーを構成する各光学素子に対する個別の照明光の入射及び非入射を実現する空間光変調器と；を備えるマルチスポットビームジェネレータ。
【請求項２８】
前記空間光変調器は、デジタル・マイクロミラー・デバイスを含むことを特徴とする請求項２７に記載のマルチスポットビームジェネレータ。
【請求項２９】
基板を露光して該基板上に所定のパターンを形成する露光装置であって、
基板をほぼ平坦に保持する基板保持部材と；
請求項２７又は２８に記載のマルチスポットビームジェネレータを含み、該マルチスポットビームジェネレータによる複数のスポットビームにより前記基板を露光してパターンを形成するパターン形成部と；
前記基板保持部材と前記パターン形成部との少なくとも一方を駆動して、前記第２軸方向に相対走査する駆動系とを備える露光装置。
【請求項３０】
前記基板は、少なくとも一辺でその長さが５００ｍｍ以上となる矩形の大型基板であることを特徴とする請求項１〜１７、２９のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項３１】
前記基板は、ディスプレイ用の透明基板であることを特徴とする請求項１〜１７、２９、３０のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項３２】
請求項１〜１７及び２９〜３１のいずれか一項に記載の露光装置を用いて基板を露光するリソグラフィ工程を含むデバイス製造方法。
【請求項３３】
前記リソグラフィ工程では、前記露光装置によって前記基板上に液晶ディスプレイが形成されることを特徴とする請求項３２に記載のデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光装置、光学素子アレー及びマルチスポットビームジェネレータ、並びにデバイス製造方法に係り、さらに詳しくは、液晶表示素子（液晶パネル）等の製造に際してリソグラフィ工程で用いられる露光装置、該露光装置のパターン形成部に用いて好適な光学素子アレー及びマルチスポットビームジェネレータ、並びに前記露光装置を用いるデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、半導体素子又は液晶表示素子等のマイクロデバイスを製造するリソグラフィ工程では、マスク（レチクル、フォトマスク等）に形成されたパターンを、投影光学系を介してレジスト等の感光剤が塗布されたプレート（ガラスプレート、ウエハ等）上に転写するステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置（ステッパ）や、ステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置などが用いられている。
【０００３】
ところで、プレート、特にガラスプレートは液晶表示素子の大型化に伴い次第に大型化し、近年では、１ｍ角以上のプレートが比較的多く用いられるようなってきた。将来的には、ガラスプレートが更に大型化することは確実な情勢である。また、ガラスプレートの大型化に伴ってマスクも大型化してきた。しかるに、要求されるパターンルール（実用最小線幅）が同等であれば、マスクの大小にかかわらず、同程度の平面度が要求され、大型のマスクでも小型のマスクと同程度にたわみやうねりを抑える必要がある。従って、大型のマスクの場合、小型のマスクよりも大幅に厚くする必要があり、コストアップの要因となっていた。特に、例えばＴＦＴ（Thin Film Transistor）などの製造の際に用いられているマスクには、高価な石英ガラスが用いられるため、大型化によるコストアップは特に問題であった。
【０００４】
かかる不都合を改善すべく、最近になって、デバイスパターンの大小にかかわらず、高価なマスクを用いることなくデバイスを形成することが可能なマスクレスタイプ（固定のパターン原版であるマスクを用いない）走査型投影露光装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。この特許文献１に記載の走査型投影露光装置は、転写パターンを形成する可変パターン生成装置と、前記可変パターン生成装置により生成された転写パターンを感光性基板上へ投影する投影光学系と、前記感光性基板を走査するための基板ステージとを備えている。そして、前記可変パターン生成装置は、前記基板ステージの走査に同期して、該可変パターン生成装置において生成される転写パターンを変化させ、前記投影光学系は、前記転写パターンの像の調整を行う調整機構を備えている。このため、特許文献１に記載の走査型投影露光装置によれば、基板ステージの走査に同期して可変パターン生成装置において生成される転写パターンを変化させて、所望のパターンを容易に生成することができる。さらに、従来のマスクを用いる露光装置とは異なり、マスクステージを備える必要がないので、露光装置のコストダウン及び小型化が可能であるとともに、投影光学系が転写パターンの像の調整を行う調整機構を備えているため、可変パターン生成装置により生成される転写パターンの像を正確に投影することができる。
【０００５】
しかるに、ガラスプレートは世代毎に大型化しており、今や１８７０ｍｍ×２２００ｍｍの第７世代に至っており、将来の第８世代では２ｍ角を越えるサイズにまで大型化する。特許文献１などに開示されるマスクレスタイプの走査型露光装置のように、感光性基板を走査するための基板ステージを備える装置に、上述の大型のガラスプレートを載置する場合を考えると、その基板ステージを支持するステージベース（定盤）が大型化、重量化し、例えば第７世代のガラスプレートを使用する場合であっても、その定盤は長辺の長さが４ｍ以上必要であり、その重量は１０〔ｔ〕にも達してしまう。このような場合、露光装置が大型化、重量化するのに加え、定盤の搬送（運搬）が困難になるという不都合を有している。また、定盤は、その性質上、一体物で製作する必要があるため、製作、加工も非常に困難となり、製造コストの大幅な上昇を招いてしまう。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−３２７６６０号公報
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、第1の観点からすると、基板を露光して該基板上に所定のパターンを形成する露光装置であって、基板をほぼ平坦に保持する基板保持部材と；前記基板上にパターンを形成するパターン形成部と；前記基板保持部材に保持された前記基板と対向して前記パターン形成部に設けられ、前記基板の表面に対して前記パターン形成部の少なくとも一部を重力方向に関して所定のクリアランスを介して支持する支持部材と；該支持部材によって前記基板に対してその少なくとも一部が重力方向に関して所定のクリアランスを介して支持された前記パターン形成部を前記基板の表面に沿って駆動する駆動系と；を、備える第1の露光装置である。
【０００８】
これによれば、支持部材によって基板に対してその少なくとも一部が重力方向に関して所定のクリアランスを介して支持されたパターン形成部が駆動系により所定方向に駆動されるので、その駆動中に（又はその駆動に同期して）パターン形成部で基板上にパターンを形成することで、基板の所定面積の領域に対するパターンの形成、すなわち露光が可能となる。また、マスクステージを備える必要がないので、露光装置のコストダウン及び小型化が可能となる。また、基板（基板保持部材）を固定とし、パターン形成部が移動する構成を採用できるため、基板を保持するステージ等を支持する大型、大重量の定盤が不要となる。従って、従来のマスクレスタイプの走査型投影露光装置に比べても、相当にフットプリントの狭小化、小型化及び軽量化、並びに低コスト化が可能となる。また、小型、軽量のパターン形成部が移動するので、その移動の際の駆動力の反力に起因する振動を抑制することが可能となり、この振動抑制により基板上にパターンを精度良く形成することが可能となる。
【０００９】
本発明は、第２の観点からすると、第１軸とこれに直交する第２軸とを含む２次元面内で前記第２軸に対して所定角度を成す第３軸方向の第１の直線上に所定ピッチで配置された複数の光学素子を含む第１の列の光学素子群と、前記第１の直線から前記第１軸方向に所定間隔を隔てた第２の直線上に前記所定ピッチで配置された複数の光学素子を含む第２の列の光学素子群とが、少なくとも形成されたプレートを含み、前記各光学素子が照明光で照明されたときに所定の面上にスポットを形成する位相型の回折光学素子であることを特徴とする光学素子アレーである。
【００１０】
これによれば、光学素子アレーでは、第２軸に対して所定角度を成す相互に平行な第１の直線、第２の直線上に所定ピッチｐで複数の位相型の回折光学素子が配置されているので、各回折光学素子が所定の面上に形成するスポットの形状に応じた寸法にピッチを設定することで、光学素子アレーを所定の面に対して第２軸方向に相対移動することで、その所定の面上の所定面積の領域を隙間なくスポットにより露光することが可能になる。
【００１１】
本発明は、第３の観点からすると、所定の面上に複数のスポットビームを形成するためのマルチスポットビームジェネレータであって、本発明の光学素子アレーと；前記光学素子アレーを構成する各光学素子に対する個別の照明光の入射及び非入射を実現する空間光変調器と；を備えるマルチスポットビームジェネレータである。
【００１２】
これによれば、本発明のマルチスポットビームジェネレータを露光対象の基板に対して第２軸方向に相対移動し、その際に空間光変調器により光学素子アレーを構成する各光学素子に対する個別の照明光の入射及び非入射を行うことで、基板表面に形成されるスポットの配置、すなわちパターンの形状、配置等を変化させることができるため、所望のパターンを基板上に容易に形成することができる。この場合、基板上の所定面積の領域の全域で、均一な積算エネルギ量（露光ドーズ量）分布で露光を行うことが可能となる。
【００１３】
本発明は、第４の観点からすると、基板を露光して該基板上に所定のパターンを形成する露光装置であって、基板をほぼ平坦に保持する基板保持部材と；本発明のマルチスポットビームジェネレータを含み、該マルチスポットビームジェネレータによる複数のスポットビームにより前記基板を露光してパターンを形成するパターン形成部と；前記基板保持部材と前記パターン形成部との少なくとも一方を駆動して、前記第２軸方向に相対走査する駆動系とを備える第２の露光装置である。
【００１４】
これによれば、駆動系によりパターン形成部が基板に対して第２軸方向に相対走査されるのと同期して、該パターン形成部を構成するマルチスポットビームジェネレータ内部の空間光変調器を制御することで、所望のパターンを基板上に容易に形成することができる。また、物体パターンであるマスク使用時に必要であったマスクステージを備える必要がなくなる。
【００１５】
リソグラフィ工程において、本発明の第１、第２の露光装置を用いて基板を露光することにより、高集積度のデバイスを精度良く形成することが可能となる。従って、本発明は、さらに別の観点からすると、本発明の第１、第２の露光装置のいずれかを用いて基板を露光するリソグラフィ工程を含むデバイス製造方法であるとも言える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
《第１の実施形態》
以下、本発明の第１の実施形態を図１〜図７に基づいて説明する。図１には、第１の実施形態の露光装置１００の構成が概略的に示されている。
【００１７】
この図１に示される露光装置１００は、クリーンルームの床面F上に水平に（ＸＹ面に平行に）設置された支持プレート（ベース又は定盤）１０、該支持プレート１０上に載置され、該支持プレート１０に対してＸＹ面内で相対的に微動可能なプレートホルダ１２、該プレートホルダ１２上に真空吸着等によって保持されたガラスプレート（以下、「プレート」と略述する）Ｐの上面の上方に配置され、その底部に設けられた支持部材によってプレートＰの上面に対して所定のクリアランス（例えば数μｍ程度）を介して支持されたパターン投影ユニット１４、該パターン投影ユニット１４をプレートＰの上面に沿ってＸＹ面内で駆動する投影ユニット駆動系、前記パターン投影ユニット１４に対してケーブル部１６を介して接続された追従光学ユニット１８、及び該追従光学ユニット１８をパターン投影ユニット１４に追従して駆動する追従ユニット駆動系等を備えている。
【００１８】
前記プレートホルダ１２は、その底面に設けられた多数の気体静圧軸受、例えばエアベアリング（不図示）によって支持プレート１０の上面に対して所定のクリアランス（例えば数μｍ程度）を介して支持されている。勿論、プレートホルダ１２を、多数のボール又はころ等を介して支持プレート１０上に載置しても良い。
【００１９】
このプレートホルダ１２の内部には、ＸＹ２次元方向に所定の間隔で配置された多数のコイルから成るコイルアレーを含む電機子ユニット２２が設けられている。この電機子ユニット２２を構成するコイルアレーは、Ｘ駆動用コイル、Ｙ駆動用コイルの他にＺ駆動用コイルをも含んでいる。
【００２０】
前記パターン投影ユニット１４は、その底部に第１支持部材２４が固定された第1部分光学系部１４Ａ、該第1部分光学系部１４Ａの＋Ｘ側に固定された第２部分光学系部１４Ｂ、及び該第２部分光学系部１４Ｂの上側に設けられた折り曲げミラー部１４Ｃ、並びに第２部分光学系部１４Ｂと折り曲げミラー部１４Ｃとの間の接続部１４Ｄとを備えている。この場合、第２部分光学系部１４Ｂの底部の＋Ｘ側の端面及びＹ軸方向の両端面に平面視Ｕ字状の第２支持部材２６が固定されている。すなわち、折り曲げミラー部１４Ｃ、接続部１４Ｄ、第1部分光学系部１４Ａ及び第２部分光学系部１４Ｂを含んで構成される、パターン投影ユニット１４の全体が、第１，第２支持部材２４，２６によってプレートＰの上面の上方に数μｍ程度のクリアランスを介して浮上支持されている。ここで、第１，第２の支持部材２４，２６は、その底面に複数の気体静圧軸受、例えばエアベアリングと、磁石アレーを含む磁極ユニットとを有する筐体によってそれぞれ構成されている。磁極ユニットは、上述の電機子ユニット２２とともに、パターン投影ユニット１４をＸ軸方向、Ｙ軸方向に自在に駆動するとともに、Ｚ軸方向、θｘ方向（Ｘ軸回りの回転方向）、θｙ方向（Ｘ軸回りの回転方向）及びθｚ方向（Ｚ軸回りの回転方向）に微小駆動するアクチュエータ、例えば磁気浮上型の平面モータ２３（図５参照）を構成している。かかる平面モータ２３として、例えば特開２０００−８５２７４４号公報（対応米国特許第６，３０４，３２０号）などに開示される構成のものを採用することができ、この平面モータ２３を含んで前述の投影ユニット駆動系が構成されている。
【００２１】
前記追従光学ユニット１８は、筐体２８と該筐体２８の内部に収納された光源３０等とを備えている。光源３０としては、一例としてｉ線と同一波長の３６５ｎｍに中心波長を持つ高出力紫外線発光ダイオード（UV-LED）が用いられているものとする。これに限らず、波長４００ｎｍ、４７３ｎｍ，４８８ｎｍ，４９１ｎｍ，５１４ｎｍ，５１５ｎｍ，５３２ｎｍの連続光を出力するＣＷレーザを光源として用いても良い。勿論、超高圧水銀ランプを光源として用い、波長選択フィルタによりｉ線（３６５ｎｍ）を取り出すようにしても良い。本実施形態では、後述するように、透過型液晶表示素子から成るアクティブ・マスクが用いられているので、波長３５０ｎｍ〜６００ｎｍの照明光を出力する光源を用いることが望ましい。これは、光源からの照明光が透過型液晶表示素子を容易に透過するためには波長を３５０ｎｍより長波長にすることが望ましく、分解能を不要に低下させないためには、照明光の波長を６００ｎｍより短波長にすることが望ましいからである。なお、例えば上記波長範囲内で、波長が異なる複数の光、あるいは広帯域光を露光用照明光として用いても良い。また、追従光学ユニット１８（光源３０など）から発生する熱がパターン投影ユニット１４に伝わらないように、例えば追従光学ユニット１８に冷却装置を設けるなどの熱対策を施すことが好ましい。
【００２２】
前記折り曲げミラー部１４Ｃは、＋Ｙ側の壁に照明光の通路のとなる開口が形成されるとともに、その底面（下面）が開口した筐体３２と、該筐体３２の内部に水平面に対して４５°の角度で斜設され、追従光学ユニット１８から出力され上記開口を介して入射した照明光の光路を鉛直下方に向けて折り曲げる折り曲げミラーＭとを備えている。
【００２３】
前記接続部１４Ｄは、上面及び下面が開口した枠体３４を有し、その枠体３４の内部で可変パターンを生成可能なアクティブ・マスク３６がＸＹ面に平行に保持されている。本実施形態では、このアクティブ・マスク３６として照明光によって照明されて画像（パターン）を生成する非発光型画像表示素子の一種である透過型の液晶表示素子（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）から成る電子マスクが用いられている。このアクティブ・マスク３６には、後述する露光領域ＩＡ（後述する投影光学系を介したプレートＰ上の照明光の照射領域（図４参照））に対応した台形状の有効エリアが設けられている。
【００２４】
前記第２部分光学系部１４Ｂは、上面、下面がともに開口し、−Ｙ側の面に開口が形成された筐体３８を有し、この筐体３８の底部の＋Ｙ側の端面及びＸ軸方向の両端面に前述の第２支持部材２６が固定されている。また、前記第1部分光学系部１４Ａは、＋Ｙ側の面に開口が形成された筐体４０を有し、この筐体４０の底部に前述の第１支持部材２４が固定されている。筐体３８，４０の内部にアクティブ・マスク３６の有効エリア内に形成されたパターンをプレートＰ上に投影する投影光学系が収容されている。
【００２５】
これを更に詳述すると、図３に示されるように、筐体３８の内部には、直角プリズムＰｒが収納されている。この直角プリズムＰｒは、直角を挟む一方の斜面から成る第１反射面Ｐ１ｒ及び直角を挟む他方の斜面から成る第２反射面Ｐ２ｒをともにＸＹ面に対して４５°傾斜させた状態で、かつ側面視で（＋Ｘ方向から見て）直角の頂点を−Ｙ方向に向けた状態で配置されている。
【００２６】
また、筐体４０の内部には、直角プリズムＰｒ（第１反射面Ｐ１ｒ）側から順に、正の屈折力を有する屈折光学系Ｋ１と、直角プリズムＰｒ側に凹面を向けた凹面反射鏡Ｍ１とが配置されている。屈折光学系Ｋ１と凹面反射鏡Ｍ１とは、Ｙ軸方向に沿って配置され、全体としてＹ軸方向の光軸ＡＸ１を有する反射屈折系を構成している。光軸ＡＸ１は、直角プリズムＰｒの前述の頂点を通る。上記反射屈折系と前述の直角プリズムＰｒとを含んで、光軸ＡＸ１をその光軸とする反射屈折系から成る投影光学系ＰＬが構成されている。この投影光学系ＰＬによると、アクティブ・マスク３６から−Ｚ方向に入射した照明光が直角プリズムＰｒの第１反射面Ｐ１ｒで−Ｙ方向に反射されて、屈折光学系Ｋ１に入射する。この屈折光学系Ｋ１に入射した照明光は、凹面反射鏡Ｍ１で反射され、その反射光は屈折光学系Ｋ１を介して＋Ｙ方向に進み、直角プリズムＰｒの第２反射面Ｐ２ｒに至る。そして、この照明光は、直角プリズムＰｒの第２反射面Ｐ２ｒで−Ｚ方向に向けて反射され、プレートＰに投射される。
【００２７】
本実施形態では、投影光学系ＰＬとして、その像面上に等倍の正立像を形成する、両側テレセントリックの反射屈折系が用いられている。
【００２８】
上記の説明から明らかなように、投影光学系ＰＬのイメージフィールドＩＦは、図４に示されるように、半円形の領域であり、このイメージフィールドＩＦを効率よく利用すべく、イメージフィールドＩＦ内に台形状の露光領域ＩＡを設定している。この場合、前述のアクティブ・マスク３６上の有効エリアにより露光領域ＩＡを規定しているが、これに限らず、例えば像面及びアクティブ・マスク３６の面と光学的に共役な面に視野絞りを設けて露光領域ＩＡを規定することとしても良い。
【００２９】
この場合において、例えば、直角プリズムＰｒの第２反射面Ｐ２ｒの下方に、倍率調整用の光学系を配置しても良い。但し、倍率調整用の光学系を採用する場合には、その倍率調整により発生する像ずれを補正するためにアクティブ・マスク３６と第１反射面Ｐ１ｒとの間の光路中に転写パターンの結像位置（フォーカス位置）を補正する焦点位置補正用光学系、像シフト補正用の光学系の少なくとも一方を配置することが望ましい。焦点位置補正用光学系としては、一例としていわゆるくさびレンズ（Ｚ軸に垂直な入射面と射出面との距離を調整可能に構成された一対のくさび形の光学部材）を用いることができ、本実施形態ではこのくさびレンズ３７が焦点位置補正用光学系として、アクティブ・マスク３６と第１反射面Ｐ１ｒとの間の光路中に配置されている。また、像シフト補正用の光学系としては、例えばＺ軸に対する傾斜角度が調整可能な平行平面ガラス板などを用いることができる。
【００３０】
前記追従光学ユニット１８の筐体２８には、取付部材４２を介して一対のＹスライダ４４が取り付けられている。各Ｙスライダ４４は、Ｙガイド４６の周囲に取り付けられ、Ｙ軸方向に沿って所定ピッチで配置された複数の永久磁石を有している。この場合、Ｙ軸方向に関して隣り合う永久磁石同士は、相互に逆極性とされている。また、Ｙガイド４６は、長手方向をＹ軸方向とし、その内部には、所定ピッチで多数の電機子コイルが配置されている。すなわち、一対のＹスライダ４４とＹガイド４６とによって、Ｙスライダ４４に取付部材４２を介して取り付けられた追従光学ユニット１８を、Ｙガイド４６に沿ってＹ軸方向に駆動するムービングマグネット型のＹ軸リニアモータ４８が構成されている。
【００３１】
ここで、各Ｙスライダ４４のＹガイド４６に対向する面の少なくとも一部には、不図示の非接触軸受、例えばエアベアリングを所定間隔で複数設けることとしても良い。
【００３２】
前記Ｙガイド４６の長手方向の一側と他側の端面には、＋Ｘ方向から見て矩形枠状のＸスライダ５０Ａ，５０Ｂがそれぞれ固定されている。一方のＸスライダ５０Ａは、Ｘ軸方向に伸びる断面略正方形のＸガイド５２Ａの外周部に取り付けられている。すなわち、Ｘガイド５２ＡがＸスライダ５０Ａの開口内に挿入されている。Ｘスライダ５０Ａの内面の少なくとも１つの面に、Ｘ軸方向に沿って所定間隔で電機子コイルが配置されている。
【００３３】
前記Ｘガイド５２Ａは、その長手方向の一側と他側の端部を、支持プレート１０の上面にその下端が固定された支持部材５４Ａによってそれぞれ支持されている。このＸガイド５２Ａは、その外面に前記電機子コイルに対向してＸ軸方向に沿って所定間隔で複数の永久磁石が配置されている。この場合、隣り合う永久磁石同士は相互に逆極性とされている。すなわち、Ｘスライダ５０ＡとＸガイド５２Ａとによって、Ｘスライダ５０Ａを、Ｘガイド５２Ａに沿ってＸ軸方向に駆動するムービングコイル型のＸ軸リニアモータ５６Ａが構成されている。
【００３４】
他方のＸスライダ５０Ｂは、上記Ｘスライダ５０Ａと同様に構成されている。また、他方のＸガイド５２Ｂは、上記Ｘガイド５２Ａと同様に構成され、その長手方向の一側と他側の端部を、支持プレート１０の上面にその下端が固定された支持部材５４Ｂによってそれぞれ支持されている。この場合も、Ｘスライダ５０ＢとＸガイド５２Ｂとによって、Ｘスライダ５０Ｂを、Ｘガイド５２Ｂに沿ってＸ軸方向に駆動するムービングコイル型のＸ軸リニアモータ５６Ｂが構成されている。
【００３５】
なお、Ｘ軸リニアモータ５６Ａ、５６Ｂとして、ムービングマグネット型のリニアモータを用いても良いことは勿論である。
【００３６】
また、各Ｘスライダの対応するＸガイドに対向する面の少なくとも一部に、不図示の非接触軸受、例えばエアベアリングを所定間隔で複数設けることとしても良い。
【００３７】
上述のように、本実施形態では、Ｙ軸リニアモータ４８によって追従光学ユニット１８がＹ軸方向に駆動され、一対のＸ軸リニアモータ５６Ａ，５６ＢによってＹ軸リニアモータ４８と一体で追従光学ユニット１８がＸ軸方向に駆動される。すなわち、Ｘ軸リニアモータ５６Ａ，５６ＢとＹ軸リニアモータ４８とを含んで、追従光学ユニット１８を駆動する駆動系の少なくとも一部が構成されている。
【００３８】
前記Ｘ軸リニアモータ５６Ａ，５６ＢによるＸスライダ５０Ａ，５０Ｂの駆動量（又はＸスライダ５０Ａ，５０ＢのＸ軸方向の位置情報）は計測センサ、例えばリニアエンコーダ６８（図１では不図示、図５参照）によって計測されている。リニアエンコーダ６８の計測値は、主制御装置８０（図５参照）に供給されている。
【００３９】
さらに、追従光学ユニット１８の筐体２８と折り曲げミラー部１４Ｃの筐体３２とのＹ軸方向の距離（間隔）は、筐体２８に固定された変位センサ（例えば、ＰＳＤ（Position Sensitive Device）を用いたレーザ変位センサ、渦電流式変位センサ、あるいは静電容量式変位センサなど）７０（図１では不図示、図５参照）によって計測されている。この変位センサ７０の計測値は、主制御装置８０（図５参照）に供給されている。
【００４０】
前記パターン投影ユニット１４のＸＹ面内の位置情報は、プレートホルダ１２上に固定された平面ミラー５８を介してパターン投影ユニット１４に固定されたレーザ干渉計システム６０によって、所定の分解能、例えば０．５〜１ｎｍ程度の分解能で常時計測されている。
【００４１】
これをさらに詳述すると、プレートホルダ１２及びパターン投影ユニット１４を斜視図にて示す図２に示されるように、筐体３８の＋Ｘ側の面には、第１干渉計６０Ａが固定され、筐体３８の−Ｘ側の面には、第２干渉計６０Ｂが固定されている。プレートホルダ１２上面の＋Ｙ側端部には、第１干渉計６０Ａに対向してＹ軸方向に直交する反射面を有する第１平面ミラー５８ＹがＸ軸方向に延設され、プレートホルダ１２上面の−Ｘ側端部には、第２干渉計６０Ｂに対向してＸ軸方向に直交する反射面を有する第２平面ミラー５８ＸがＹ軸方向に延設されている。
【００４２】
第１干渉計６０Ａは、光源、ビームスプリッタを含む光学系、ディテクタ及び参照鏡等を内蔵しており、光源からのビームをビームスプリッタで測長ビームと参照ビームとに分離し、測長ビームを第１平面ミラー５８Ｙの反射面に照射してその反射光を受光し、その受光した反射光と参照ビームの参照鏡からの反射光とを光学系を介して同軸に合成して干渉させ、その干渉光を受光したディテクタから参照ビームの光路長と測長ビームの光路長との差に対応する干渉信号を出力するものである。但し、本実施形態の場合、平面ミラー５８Ｙがプレートホルダ１２上に固定されており、参照鏡が、移動体であるパターン投影ユニット１４内に設けられているので、この第１干渉計６０Ａから出力される干渉信号は、平面ミラー５８Ｙの反射面を基準とするパターン投影ユニット１４（参照鏡）のＹ軸方向に関する位置情報に対応する信号に他ならない。
【００４３】
第２干渉計６０Ｂは、光源、少なくとも３つのビームスプリッタを含む光学系、Ｘ軸方向用の参照鏡、Ｙ軸方向用の参照鏡、Ｘ軸方向位置計測用のディテクタ、Ｙ軸方向位置計測用のディテクタ等を内蔵している。この第２干渉計６０Ｂは、光源からのビームを第１のビームスプリッタで２本のビームに分け、それぞれのビームを第２，第３のビームスプリッタにより測長ビームと参照ビームとにそれぞれ分離する。そして、この第２干渉計６０Ｂは、第２のビームスプリッタで分離された測長ビームを第１平面ミラー５８Ｙの反射面に照射してその反射光を受光し、その受光した反射光とＹ軸方向用の参照鏡からの反射光とを光学系を介して同軸に合成して干渉させ、その干渉光を受光したＹ軸方向位置計測用のディテクタから参照ビームの光路長と測長ビームの光路長との差に対応する第１の干渉信号を出力する。また、この第２干渉計６０Ｂは、第３のビームスプリッタで分離された測長ビームを第２平面ミラー５８Ｘの反射面に照射してその反射光を受光し、その受光した反射光とＸ軸方向用の参照鏡からの反射光とを光学系を介して同軸に合成して干渉させ、その干渉光を受光したＸ軸方向位置計測用のディテクタから参照ビームの光路長と測長ビームの光路長との差に対応する第２の干渉信号を出力する。この場合も、第２干渉計６０Ｂから出力される第1、第２の干渉信号は、平面ミラー５８Ｙの反射面を基準とするパターン投影ユニット１４（参照鏡）のＹ軸方向に関する位置情報に対応する信号、平面ミラー５８Ｘの反射面を基準とするパターン投影ユニット１４（参照鏡）のＸ軸方向に関する位置情報に対応する信号に他ならない。
【００４４】
前記第１干渉計６０Ａの測長軸及びこれに平行な第２干渉計６０Ｂの一方の測長軸は、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸ１の延長線から＋Ｘ側、−Ｘ側に同一距離離れた光軸ＡＸ１に平行な直線上をそれぞれ通り、第２干渉計６０Ｂの他方の測長軸は投影光学系ＰＬによるパターン投影中心上の点において光軸ＡＸ１と垂直に交差する直線上を通るように、各測長軸が設定されている。
【００４５】
前記第１，第２干渉計６０，６１からの各干渉信号は、主制御装置８０（図５参照）に供給されており、主制御装置８０は、干渉計６０からの干渉信号と干渉計６１からの第１の干渉信号とに基づいて、基準座標系（平面ミラー５８Ｘの反射面の延長線と、平面ミラー５８Ｙの反射面の延長線との交点を原点とする直交座標系（Ｘ，Ｙ））上におけるパターン投影ユニット１４のＹ座標及びθｚ回転誤差（ヨーイング量）を算出する。また、主制御装置８０は、干渉計６１からの第２の干渉信号に基づいて、基準座標系上におけるパターン投影ユニット１４のＸ座標を算出する。ここで、実際には、第１干渉計６０Ａ，第２干渉計６０Ｂは、ともに測長軸を複数有する多軸干渉計であり、主制御装置８０は、これらの干渉計６０Ａ，６０Ｂの出力信号に基づいてパターン投影ユニット１４のピッチング量（Ｘ軸回りの回転誤差（θｘ方向の回転誤差））、及びローリング量（Ｙ軸回りの回転誤差（θｙ方向の回転誤差））をも算出する。
【００４６】
このように、平面ミラー、干渉計はともに複数設けられているが、図１では、これらが代表的に平面ミラー５８、干渉計６０として示されているものである。
【００４７】
なお、干渉計６０Ａ，６０Ｂのそれぞれではその一部（特に熱源となる部材を含む）、例えば光源やディテクタ等を干渉計本体（筐体）の外部、例えば追従光学ユニット１８（筐体２８）内、あるいはプレートホルダ１２の外側などに配置し、これらをリレー系、例えば光ファイバやＦＯＰ（fiber optic pickup）を介して干渉計本体の内部のビームスプリッタを含む光学系に光学的に接続しても良い。
【００４８】
さらに、筐体３８の＋Ｙ側には、図２及び図１に示されるように、オフアクシス・アライメント系（以下、「アライメント系」と略述する）ＡＬＧが固定されている。このアライメント系としては、ここでは、プレートＰ上のレジストを感光させないブロードバンドな検出光束を対象マークに照射し、その対象マークからの反射光により受光面に結像された対象マークの像と不図示の指標（アライメント系ＡＬＧ内に設けられた指標板上の指標パターン）の像とを撮像素子（ＣＣＤ等）を用いて撮像し、それらの撮像信号を出力する画像処理方式のＦＩＡ（Field Image Alignment）系のセンサが用いられている。なお、アライメント系ＡＬＧとしては、ＦＩＡ系に限らず、コヒーレントな検出光を対象マークに照射し、その対象マークから発生する散乱光又は回折光を検出する、あるいはその対象マークから発生する２つの回折光（例えば同次数の回折光、あるいは同方向に回折する回折光）を干渉させて検出するアライメントセンサを単独であるいは適宜組み合わせて用いることは勿論可能である。
【００４９】
この場合において、筐体３８に固定されたハウジング内にアライメント系ＡＬＧを構成する部品の全てを備えていても良いが、その一部（特に熱源となる部材を含む）、例えば光源や撮像素子などは、そのハウジングの外部、例えば追従光学ユニット１８（筐体２８）内、あるいはプレートホルダ１２の外側などに配置し、リレー系、例えば光ファイバやＦＯＰを介してハウジング内部の光学部品と光学的に接続するようにしても良い。アライメント系ＡＬＧの出力信号は、前述の主制御装置８０に供給されている（図５参照）。
【００５０】
さらに、図１では不図示であるが、筐体３８の底部には、図４に示されるようにプレートＰ上の投影光学系ＰＬを介した台形状の照明光の照射領域、すなわち露光領域ＩＡの走査方向（Ｙ軸方向）の前後にそれぞれ複数、ここでは各４つの検出点ＡＦ１〜ＡＦ４，ＡＦ５〜ＡＦ８を有するＡＦ検出系６２が設けられている（図５参照）。本実施形態では、このＡＦ検出系６２は、一例として筐体３８の底面に固定され、上記検出点ＡＦ１〜ＡＦ４，ＡＦ５〜ＡＦ８におけるプレートＰ表面までの距離を検出するエアマイクロメータを含む。このエアマイクロメータとしては、一例として空気の背圧により検出対象までの距離（又は検出対象の変位）を検出するタイプが用いられている。このＡＦ検出系６２の計測結果は、主制御装置８０に供給されている。主制御装置８０では、既知の投影光学系ＰＬによるパターンの像の結像面に対するプレートＰ表面の各検出点におけるＺ軸方向に関する位置ずれ量（デフォーカス量）及びプレートＰ表面の前記結像面に対する傾斜量を算出するようになっている。
【００５１】
本実施形態の露光装置１００では、プレートホルダ１２の−Ｙ方向の端部近傍には、図２に示されるように、プレートＰに隣接して基準部材ＦＭが、Ｘ軸方向に沿って延設されている。この基準部材ＦＭは、光透過性の部材、例えば石英ガラスなどから成り、その表面が、プレートホルダ１２上に吸着保持されたプレートＰの表面とほぼ面一になっている。基準部材ＦＭ以外のプレートホルダ１２表面も基準部材ＦＭとほぼ面一とされている。すなわち、プレートホルダ１２上面は、プレートＰを含み、ほぼ全面がフルフラットな面とされている。なお、プレートホルダ１２のほぼ全面でなく、例えばパターン投影ユニット１４の移動範囲内で第１及び第２支持部材２４、２６が対向することになるプレートホルダ１２の一部を、プレートＰ及び基準部材ＦＭとほぼ面一にするだけでも良い。
【００５２】
基準部材ＦＭの表面には、クロム等の金属から成る遮光膜が形成されており、該遮光膜にパターンニングが施されて、開口パターンから成る空間像計測用マークＡＩＳ1〜ＡＩＳn（ｎは２以上の整数、例えば６）が基準部材の長手方向（前述の第１平面鏡５８Ｙの反射面の方向に一致）に沿って所定ピッチでそれぞれ形成され、また隣接する空間像計測用マーク相互間の中点にベースライン計測用のマークＦＩ1〜ＦＩn-1がそれぞれ形成されている。上記空間像計測用マークＡＩＳ1〜ＡＩＳnは、空間像計測用スリットを兼ねる。空間像計測用マークＡＩＳ1〜ＡＩＳn及びマークＦＩ1〜ＦＩn-1のそれぞれと第1平面鏡５８Ｙの反射面とのＹ軸方向に関する位置関係と、空間像計測用マークＡＩＳ1〜ＡＩＳn及びマークＦＩ1〜ＦＩn-1のそれぞれと第２平面鏡５８Ｘの反射面とのＸ軸方向に関する位置関係は予め計測され、既知であるものとする。
【００５３】
基準部材ＦＭの下方のプレートホルダ１２内部には、空間像計測用マークＡＩＳ1〜ＡＩＳnのそれぞれに対応して設けられたレンズ系及びＰＭＴ（フォト・マルチプライヤ・チューブ）などの受光素子、を含む空間像センサ６４（図２等では不図示、図５参照）が収容されている。この空間像センサ６４は、基準部材ＦＭの空間像計測用マークＡＩＳ1〜ＡＩＳn、すなわち空間像計測用スリットを透過した光を、レンズ系をそれぞれ介して受光素子で個別に受光する。ここで、空間像センサ６４の一部（例えば、少なくとも受光素子を含む）をプレートホルダ１２の外部に配置しても良い。なお、空間像センサ６４の使用方法については、後述する。
【００５４】
本実施形態で用いられるプレートＰには、図２に示されるように、外周部の矩形枠状の領域と、該矩形枠状の領域に取り囲まれた矩形の液晶画素部ＰＡとが存在し、矩形枠状の領域内に、ｋ個（ｋは３以上の整数、例えば９）のアライメントマークｍ1〜ｍkが形成されている。
【００５５】
図５には、露光装置１００の露光制御に関連する構成各部がブロック図にて示されている。このうち、主制御装置８０によって主に制御系が構成されている。主制御装置８０は、ワークステーション又はマイクロコンピュータなどを含む。この主制御装置８０には、アクティブ・マスク３６に表示される後述する基準マークなどが記憶されたマスクパターン記憶部６６が併設されている。
【００５６】
この図５からもわかるように、主制御装置８０には、レーザ干渉計システム６０、リニアエンコーダ６８、及び変位センサ７０を含む各種計測装置の計測値がそれぞれ入力されるとともに、平面モータ２３、Ｘ軸リニアリニアモータ５６Ａ，５６Ｂ、Ｙ軸リニアモータ４８、及びアクティブ・マスク３６などが接続されている。
【００５７】
主制御装置８０では、常に、レーザ干渉計システム６０の第２干渉計６０Ｂの計測値とリニアエンコーダ６８の計測値とに基づいて、パターン投影ユニット１４のＸ軸方向に関する移動量とほぼ同一距離だけ追従光学ユニット１８がＸ軸方向に駆動されるように、Ｘ軸リニアモータ５６Ａ，５６Ｂを駆動制御する。また、主制御装置８０では、常に変位センサ７０の計測値に基づいてＹ軸リニアモータ４８を駆動する。すなわち、本実施形態では、このようにして、主制御装置８０によって、パターン投影ユニット１４に対する追従光学ユニット１８の追従制御が常時行われているが、以下では、説明の簡略化のため、追従光学ユニット１８の制御についてはその説明を省略する。
【００５８】
次に、上述のようにして構成された本実施形態に係る露光装置における動作の流れについて説明する。
【００５９】
まず、プレートホルダ１２上にプレートPが搭載されていない状態で、アクティブ・マスク３６の位置と、アクティブ・マスク３６により生成されるパターンの像が投影される位置との関係を空間像センサ６４を用いて求める。すなわち、まず、主制御装置８０は、図６に示されるように、パターン投影ユニット１４が、プレートホルダ１２上のプレートの載置領域外にある状態で、アクティブ・マスク３６に表示した一対の基準マーク（これは、前述の台形状の有効エリアの長手方向（Ｘ軸方向にほぼ一致）の両端にそれぞれ表示される）の像が基準部材ＦＭ上の隣接する２つの空間像計測用マークＡＩＳi，ＡＩＳi+1の近傍にそれぞれ形成されるように、平面モータ２３を介してパターン投影ユニット１４をＸＹ面内で駆動する。ここで、一対の基準マークのＸ軸方向の間隔は、基準部材ＦＭ上の隣接する２つの空間像計測用マークの間隔とほぼ一致するように定められている。
【００６０】
次いで、主制御装置８０は、空間像センサ６４を用い、一対の基準マークの像（空間像）を空間像計測用マークＡＩＳi，ＡＩＳi+1をそれぞれ介した、スリットスキャン方式の空間像計測により検出する。なお、スリットスキャン方式の空間像計測については、例えば特開２００２−１４００５号公報（対応する米国特許出願公開第２００２／００４１３７７号公報）などに開示されており、公知であるから、詳細説明は省略するが、本実施形態では、この空間像計測に際し、主制御装置８０が、平面モータ２３を介してパターン投影ユニット１４をＸ軸方向（又はＹ軸方向）に駆動する。
【００６１】
そして、上記の一対の基準マークの空間像の計測結果（空間像の強度信号（横軸をレーザ干渉計システム６０の第1干渉計６０Ａ又は第２干渉計６０Ｂの計測値とする）に基づいて、前述の基準座標系上における一対の基準マークの空間像の形成位置の座標値（ｘ１，ｙ１）、（ｘ２，ｙ２）を求める。これにより、アクティブ・マスク３６とプレートホルダ１２との相対位置（位置関係）が求められる。
【００６２】
なお、上記の計測に先立って、主制御装置８０は、アクティブ・マスク３６に表示した一対の基準マークの少なくとも一方の投影光学系ＰＬによる像の結像位置が、基準部材ＦＭの表面と一致するように、前述のくさびレンズ３７を不図示の駆動系を介して駆動して投影光学系ＰＬのＺ軸方向の結像位置の調整を行っている。すなわち、主制御装置８０では、くさびレンズ３７を所定量ずつ駆動しつつ、各駆動位置で、スリットスキャン方式による基準マークの空間像計測を行い、各駆動位置で得られた空間像の強度信号の例えばコントラストが最大になる駆動位置を見つけ、その位置にくさびレンズ３７を調整して、投影光学系ＰＬのＺ軸方向の結像位置の調整を行っている。
【００６３】
次に、主制御装置８０は、上記の座標値（ｘ１，ｙ１）、（ｘ２，ｙ２）に基づいて、座標系（Ｘ，Ｙ）上の座標軸に対するパターン投影ユニット１４のθｚ回転誤差、すなわちプレートホルダ１２に対するパターン投影ユニット１４のヨーイング量（θｚ回転誤差）を算出し、このヨーイング量が零となるように、レーザ干渉計システム６０の計測値をモニタしつつ前述の平面モータ２３を介してパターン投影ユニット１４をθｚ方向に回転駆動する。このとき、パターン投影ユニット１４は、アクティブ・マスク３６に表示した一対の基準マークの中心を回転中心として回転する。
【００６４】
次に、アライメント系ＡＬＧのベースライン、すなわちアクティブ・マスクで生成されるパターンの投影光学系ＰＬによる投影中心とアライメント系ＡＬＧの検出中心（アライメント系ＡＬＧ内部の指標マークの中心に一致）との距離（位置関係）を求める。すなわち、主制御装置８０では、前述と同様にしてパターン投影ユニット１４及び追従光学ユニット１８を、プレートホルダ１２に対して−Ｙ方向にベースラインの設計値だけ移動し、アライメント系ＡＬＧの検出領域内にマークＡＩＳiとマークＡＩＳi+1との中央のベースライン計測用のマークＦＩiを位置決めし、このときのアライメント系ＡＬＧの計測結果、すなわちアライメント系ＡＬＧの検出中心とマークＦＩiとの相対位置の情報を取り込む。そして、その相対位置の情報と、そのときのレーザ干渉計システム６０の計測値と、パターン投影ユニット１４の回転後における一対の基準マークそれぞれの空間像の形成位置（一対の基準マークそれぞれの空間像の形成位置の中心が投影光学系ＰＬによる投影中心となる）の座標値とに基づいて、アライメント系ＡＬＧのベースラインを算出する。ここで、パターン投影ユニット１４の回転後における一対の基準マークそれぞれの空間像の形成位置の座標値は、ヨーイング量の調整時におけるパターン投影ユニット１４のθｚ方向の回転量に基づき先に計測した座標値（ｘ１，ｙ１）、(x２，y２)をそれぞれ補正することで得ることができる。
【００６５】
次に、主制御装置８０は、プレートホルダ１２上にプレートＰを不図示の搬送系を介して搬送し、アライメント系ＡＬＧを用いてアライメントマークｍ1〜ｍkのうちの少なくとも２つのアライメントマークの位置情報を検出する。すなわち、主制御装置８０は、設計値に従ってレーザ干渉計システム６０の計測値をモニタしつつ前述のマークＦＩiの計測と同様にアライメント系ＡＬＧの視野内にアライメントマークを順次位置決めし、その位置決めの都度、アライメントマークをアライメント系ＡＬＧを用いて検出し、その検出結果（例えば、アライメント系ＡＬＧの検出中心に対するアライメントマークの位置）及びそのときのレーザ干渉計システム６０の計測値を取り込み、前述の基準座標系上における各アライメントマークの位置座標を算出する。このアライメントマークの位置座標を設計値と比較することで、プレートＰのＸ軸方向、Ｙ軸方向の位置、及びヨーイングを求める。
【００６６】
この場合において、主制御装置８０は、いわゆるテンプレートのマッチングの手法により、上記のアライメントマーク、あるいはこれに代わるパターンを検出しても良い。例えば、主制御装置８０は、プレートＰ上の液晶画素部ＰＡ内部に所定の位置関係で複数の同一のパターンが存在するパターン（便宜上、「特定パターン」と呼ぶ）の任意の１つの画像をアライメント系ＡＬＧを用いて取り込み、その画像のデータをテンプレートデータとしてメモリに記憶する。次いで、主制御装置８０は、プレートＰ上の液晶画素部ＰＡ内部に所定の位置関係で存在する複数の上記特定パターンのうち、少なくとも３つを、上記テンプレートデータを用いたテンプレートマッチングの手法により検出し、各特定パターンの検出結果とその検出時のレーザ干渉計システム６０の計測値とに基づいて、上記少なくとも３つの特定パターンの位置座標を算出する。そして、主制御装置８０は、その算出された少なくとも３つの特定パターンの位置座標と各特定パターンの設計値とに基づいて、例えば特開昭６１−４４４２９号公報などに開示される統計演算（ＥＧＡ演算）を行って、液晶画素部ＰＡ内部の前記特定パターンに対応する部分領域のＸオフセット、Ｙオフセット、ローテーション、Ｘスケーリング、Ｙスケーリング、及び直交度誤差などの誤差パラメータを算出し、算出されたパラメータを用いて特定パターン（及びこれに対応する部分領域）の配列座標を求めることとしても良い。
【００６７】
このようにして、プレートＰのアライメントが終了すると、主制御装置８０は、そのアライメント結果に基づいて、露光を開始する。
【００６８】
すなわち、プレートＰに対してパターン投影ユニット１４を相対的に移動させるとともに、上記のアライメント結果を考慮してパターン投影ユニット１４の位置・姿勢を制御しつつ、パターン投影ユニット１４の走査に同期してアクティブ・マスクにおいてパターンを生成し、そのパターンを光源からの照明光で照明する。これにより、投影光学系ＰＬを介して生成されたパターンの像が感光性材料（レジスト）が塗布されたプレートＰ上に転写される。
【００６９】
本実施形態では、図７に示されるような一筆書きの軌跡（経路）に沿って、台形状の露光領域（パターンの投影領域）ＩＡの中心点Ｃが、プレートＰ上を移動することで、プレートＰ上の液晶画素部ＰＡの全面にアクティブ・マスクで生成されるパターンが逐次転写される。図７からもわかるように、本実施形態では、プレートＰ上でパターン投影ユニット１４がＹ軸方向の一側から他側に向かう往路における台形状の露光領域ＩＡの非走査方向の一端部の傾斜部領域（直角三角形領域）と、プレートＰ上でパターン投影ユニット１４がＹ軸方向の他側から一側に向かう復路における台形状の露光領域ＩＡの非走査方向の他端部の傾斜部領域（直角三角形領域）とが、オーバーラップするようになっている。この結果、プレートＰ上の液晶画素部ＰＡ内では、Ｘ軸方向のいずれの点で見ても投影領域の走査方向の幅は、一定になっており、これにより液晶画素部ＰＡの全面で均一な積算エネルギ量（露光ドーズ量）分布で露光が行われる。
【００７０】
上記の露光中、主制御装置８０は、ＡＦ検出系６２の検出結果（検出点ＡＦ１〜ＡＦ８におけるプレートＰ表面のＺ位置情報（本実施形態ではプレートＰ表面と投影光学系ＰＬの底面との間の距離の情報）に基づいて、少なくとも露光領域ＩＡ内で投影光学系ＰＬの結像面に対するプレートＰ表面のＺ軸方向に関する位置ずれ量（デフォーカス量）及び傾斜量を常時算出し、そのデフォーカス量及び傾斜量に基づいて平面モータ２３を駆動し、パターン投影ユニット１４のＺ軸方向における位置の調整、及びＸ軸、Ｙ軸まわり方向における姿勢の調整、すなわちレベリング調整を行っている。なお、パターン投影ユニット１４をＺ軸方向に駆動するのに代えて、あるいはこれと併せて、前述のくさびレンズを駆動することで、デフォーカスを補正しても良い。
【００７１】
また、露光中などには、平面モータ２３によりパターン投影ユニット１４が駆動され、その際に、平面モータ１４の可動子である電機子ユニット２２にその駆動力の反力が作用する。しかるに、電機子ユニット２２が設けられたプレートホルダ１２は、エアベアリング（不図示）によって支持プレート１０の上面に対して所定（例えば数μｍ程度）のクリアランスを介して支持されているため、上記反力の作用により、運動量保存の法則に従ってパターン投影ユニット１４の移動方向とは反対方向に移動する。これにより、反力が完全に吸収されて、振動要因となることがないので、パターン投影ユニット１４の駆動に伴う反力が露光に殆ど悪影響を与えることがない。なお、プレートホルダ１２の平面ミラー５８を用いるレーザ干渉計システム６０の計測値に基づいてパターン投影ユニット１４の移動を制御するので、例えば露光中に、アクティブ・マスク３６で生成されるパターンの像とプレートＰとを精度良くアライメントすることが可能となっている。また、パターン投影ユニット１４の質量（例えば数１０ｋｇ）に比べてプレートホルダ１２の質量（２０００ｋｇ〜３０００ｋｇ）はかなり大きいので、プレートホルダ１２の移動量はごく僅か（最大でも数１０ｍｍ程度）である。
【００７２】
以上説明したように、本実施形態の露光装置１００によると、パターン投影ユニット１４の走査に同期して該パターン投影ユニット１４を構成するアクティブ・マスク３６で生成されるパターンを変化させることができるため、所望のパターンを容易に生成することができる。また、物体パターンである従来のマスク使用時に必要であったマスクステージを備える必要がなく、露光装置のコストダウン及び小型化が可能となる。また、本実施形態の露光装置１００では、プレートＰが載置されたプレートホルダ１２が固定（実際には僅かに移動する）で、パターン投影ユニット１４が移動するため、プレートＰを保持して移動するステージ及び該ステージを支持する大型、大重量の定盤を設ける必要がない。従って、従来のマスクレスタイプの走査型投影露光装置に比べても、相当にフットプリントの狭小化、小型化及び軽量化、並びにコストの低減が可能となる。また、小型、軽量のパターン投影ユニット１４が移動するので、その移動の際の駆動力（推力）の反力に起因する振動を抑制することが可能となり、これによりプレートＰ上にパターンを精度良く形成することが可能となる。
【００７３】
なお、上記実施形態では、パターン投影ユニット１４を第１支持部材２４及び第２支持部材２６にそれぞれ設けられたエアベアリングによってプレートＰ（又はプレートホルダ１２）の上方に浮上支持するものとしたが、これに限らず、例えば取付部材４２の−Ｙ側の端面に筐体３２の上方にまで延びる延設部を設け、該延設部に磁石（永久磁石又は電磁石）を設けるとともに、該磁石に対向する筐体３２の上壁の少なくとも一部に磁性体を設ける（あるいは上壁を磁性体材料で形成する）こととしても良い。このようにすれば、その磁石の磁気的な吸引力による上向きの力及びエアベアリングの浮上力である上向きの力と、パターン投影ユニット１４の自重（下向きの力）とのバランスによりパターン投影ユニット１４をプレートＰ（又はプレートホルダ１２）の上方に浮上支持することが可能となる。この場合、磁気的な吸引力によりパターン投影ユニット１４の自重の大部分を支持するようにしても良い。
【００７４】
また、上記実施形態において、例えば第１，第２の支持部材２４，２６に代えて、これらの支持部材２４，２６を一体化したような支持部材を設け、この支持部材とパターン投影ユニット１４の少なくとも一部との間に微小駆動機構を設け、この微小駆動機構により、パターン投影ユニット１４の少なくとも一部を、前記支持部材上で、Ｚ軸方向及びＸＹ面に対する傾斜方向の３自由度方向のうちの少なくとも１自由度方向に微小駆動する構成を採用しても良い。微小駆動機構は、ピエゾ素子その他のアクチュエータを含んで構成することができる。
【００７５】
なお、上記実施形態では、第１，第２の支持部材２４，２６が、ともに、その底面にエアベアリングと磁極ユニットとを有する場合について説明したが、第１、第２の支持部材２４，２６の少なくとも一方が、その底面にエアベアリングを有していなくても良い。この場合、その少なくとも一方の支持部材は、Ｚ駆動用コイルと磁極ユニットとの間の磁気力によりパターン投影ユニット１４の少なくとも一部の自重を支持することができる。
【００７６】
また、上記実施形態では、露光装置１００が、単一の投影光学系を有するパターン投影ユニット１４を１つ備えている場合について説明したが、本発明がこれに限定されるものではない。例えば、露光装置は、パターン投影ユニット１４に代えて複数の投影光学系を有するパターン投影ユニットを備えていても良いし、あるいは前述のパターン投影ユニット１４と同様のパターン投影ユニットを複数備えていても良い。いずれにしても、複数の投影光学系を同時に用いてプレートＰを露光することができるので、上記実施形態に比べてもスループットの向上が可能となる。特に、露光装置がパターン投影ユニットを複数備える場合には、その複数のパターン投影ユニット同士が接触しないような経路でそれぞれのパターン投影ユニットをプレートＰに対して移動することが望ましい。このとき、複数のパターン投影ユニットを所定の位置関係で一体に保持して移動することとしても良い。なお、複数の投影光学系を有するパターン投影ユニットを設ける場合と、複数のパターン投影ユニットを設ける場合のいずれでも、各投影光学系による台形状の露光領域の配置が次のような配置となるように、複数の投影光学系又はパターン投影ユニットを構成することが好ましい。すなわち、複数の台形状の露光領域を交互に逆向きに並べることで隙間なく配置した状態から、１つおきに露光領域を取り去った後の配置となるような所定の間隔で複数の台形状の露光領域を非走査方向（Ｘ軸方向）に１列に配置する、あるいは、１つおきに露光領域を取り去る代わりに、その１つおきの台形状の露光領域を走査方向に関して所定距離ずらして配置することで、複数の台形状の露光領域が非走査方向と平行で、かつ走査方向に所定距離だけ離れた２列の入れ子状になるように配置する。前者の場合、１回の往復走査（露光領域間隔と同一距離の非走査方向のステッピング動作を含む）により、プレートＰの所定範囲の領域の全面をほぼ均一な露光量で露光することができ、後者の場合、走査方向に関する一側から他側（又は他側から一側）への１回の走査によりプレートＰの所定範囲の領域の全面をほぼ均一な露光量で露光することができる。
【００７７】
《第２の実施形態》
次に、本発明の第２の実施形態を、図８〜図１６に基づいて説明する。図８には、本第２の実施形態の露光装置２００の正面図が示され、図９には、露光装置２００の平面図が示されている。また、図１０には、図９のＡ−Ａ線断面図が示され、図１１には、図９のＢ−Ｂ線断面図が示されている。
【００７８】
露光装置２００は、図８に示されるように、クリーンルームの床面Ｆ（又は床面Ｆに設置される不図示のベースプレート）上に設置されている。この露光装置２００は、床面Ｆ上に複数、例えば４つの防振ユニット２０２を介して水平に支持されたプレートホルダ２０４、該プレートホルダ２０４上に保持されたプレートＰの上面に沿って水平面（図８におけるＸＹ平面）内で移動可能なパターン形成ユニット２０６、及び該パターン形成ユニット２０６を駆動する駆動系２０８等を備えている。
【００７９】
前記複数の防振ユニット２０２によって、床面Ｆからプレートホルダ２０４に向かう微振動がマイクロＧレベルで絶縁されるようになっている。
【００８０】
プレートホルダ２０４は、図８及び図９を総合するとわかるように、矩形板状の形状を有し、中央部にプレートＰが載置される矩形のプレート載置領域が設けられている。このプレート載置領域には、図１１に示されるように、上端面がほぼ同一高さに設定された多数のピン状の支持部２０５がほぼ均一な配置でほぼ全面に設けられ、所々隣接する支持部２０５相互間の内部底面に、複数のバキューム用の排気路２０７の一端がそれぞれ接続されている。各排気路２０７は、その他端側が不図示の排気幹路からそれぞれ分岐されており、その排気幹路は不図示のバキュームポンプに接続されている。本実施形態では、プレートホルダ２０４は、その全体若しくは少なくとも上部近傍が、例えばセラミックを素材として形成され、そのセラミック部分の上面にエッチング処理を施すことにより支持部２０５等が形成されている。プレートホルダ２０４のプレート載置領域には、このようにしてプレートＰを真空吸着するピンチャックが形成されている。
【００８１】
このプレートホルダ２０４上面のプレート載置領域の−Ｙ側には、前述の第１の実施形態と同様の空間像センサ６４を備えた基準部材ＦＭが設けられている。空間像センサ６４の出力は、主制御装置２８０に供給されるようになっている（図１５参照）。
【００８２】
前記パターン形成ユニット２０６は、図１１に示されるように、支持部材２１０によって下方から支持されている。これを更に詳述すると、支持部材２１０は、図１１及び図９を総合するとわかるように、上部が開口し、底壁が、周壁（側壁）に比べて肉厚が薄く、かつその底壁の中央に正方形開口が形成された平面視正方形の筒状部材のような形状を有し、その底部には周壁の内壁面から内側に突出した張り出し部２１０ａが形成されている。支持部材２１０には、図１１に示されるように、その底部に複数、ここでは４隅の部分に各１つ、合計４つのエアベアリング２１３が埋め込み状態で設けられており、これらのエアベアリング２１３からプレートＰ上面（又はプレートホルダ２０４上面）に向かって加圧空気が噴出されるようになっている。そして、エアベアリング２１３（支持部材２１０）とプレートＰ上面（又はプレートホルダ２０４上面）との間の加圧空気の静圧（いわゆる隙間内圧力）によって支持部材２１０及びパターン形成ユニット２０６が、プレートＰ上面（又はプレートホルダ２０４上面）に対して所定のクリアランス（例えば、数μｍ程度のクリアランス）を介して支持されている。
【００８３】
パターン形成ユニット２０６は、図１１に示されるように、上述の張り出し部２１０ａに上方から載置され、その下端面が支持部材２１０の底面とほぼ面一になるように設定された第１部分ハウジング２１１ａと、該第１部分ハウジング２１１ａの上部にその下端部近傍の一部が埋め込まれた状態で固定された略円筒状の第２部分ハウジング２１１ｂとを備えている。
【００８４】
前記第１部分ハウジング２１１ａの内部空間に、パターン形成部２０９が収容されている。前記第２部分ハウジング２１１ｂは、概略段付き円筒状の外形を有し、その内部空間にはパターン形成部２０９に対する照明を行う照明系が収容されている。
【００８５】
図１２には、上記の第１部分ハウジング２１１ａと第２部分ハウジング２１１ｂとによって実質的に構成されるハウジング２１１（図１１参照）の内部のパターン形成光学系２１２の構成の一例が模式的に示されている。
【００８６】
このパターン形成光学系２１２は、光源、オプティカル・インテグレータ、レンズ系などを含む光源部２１４と、その光源部２１４の下方で水平面に対して４５°（より正確には、ＸＺ面内でＸ軸に対して４５°）の角度で斜設された全反射ミラー２１６と、光源部２１４から下方に向けて射出された照明光の全反射ミラー２１６による反射光路上に配置されたコリメータレンズ２１８と、該コリメータレンズ２１８を通過した照明光の光路上に水平面に対して４５°（より正確には、ＸＺ面内でＸ軸に対して４５°）の角度を成す状態で設けられたＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス）２２０と、該ＤＭＤ２２０の全てのミラーエレメントの反射面がＸＺ面内でＸ軸に対して４５°を成すときの、コリメータレンズ２１８を通過した照明光のＤＭＤ２２０による反射光路上に、ＸＹ面に平行に配置されたパターン形成部２０９とを備えている。
【００８７】
パターン形成部２０９は、複数の光学素子がＸＹ平面上で所定の位置関係で形成されたプレートを含む光学素子アレー２２２と、該光学素子アレー２２２の各光学素子にそれぞれ対向して下方に配置された複数のレンズから成るレンズアレー２２４とを含む。
【００８８】
前記ＤＭＤ２２０は、反射面の傾斜角度を変更可能な複数のミラーエレメントを有し、各ミラーエレメントがＤＭＤ駆動部２２６（図１２では不図示、図１５参照）を介して主制御装置２８０（図１５参照）によって個別に傾斜駆動され、これにより光学素子アレー２２２を構成する各光学素子に対する照明光の入射又は非入射を個別に制御できるようになっている。図１３には、上記のＤＭＤ駆動部２２６を介した特定のミラーエレメントの駆動により、光学素子アレー２２２上の任意の３つの光学素子ＦＬk-1、ＦＬk、ＦＬk+1のうち、光学素子ＦＬk-1、ＦＬk+1に対しては照明光が入射し、光学素子ＦＬkに対しては照明光が入射しないように設定された状態が、模式的に示されている。
【００８９】
このように、本実施形態においては、ＤＭＤ２２０は空間光変調器（ＳＬＭ ： Spatial Light Modulator）として機能する。従って、他の反射型空間光変調器、例えば反射ミラーアレイなどを、上記のＤＭＤ２２０に代えて用いても良い。
【００９０】
図１４には、光学素子アレー２２２の平面図が示されている。また、この図１４中には、光学素子アレー２２２の各光学素子ＦＬi,jによって所定の面（結像面）に形成されるスポット像（以下、「スポット」と呼ぶ）ＳＰが併せて図示されている。この図１４に示されるように、光学素子アレー２２２は、ｍ（ｍは例えば１０）×ｎ（ｎは例えば４）個の光学素子ＦＬi,j（ｉ＝１〜ｍ、ｊ＝１〜ｎ）が所定の配置で設けられた平面視平行四辺形状のプレート２２２ａを有している。
【００９１】
プレート２２２ａ上には、ＸＹ平面内でＹ軸に対して所定角度θを成す方向の直線Ｌ１上に所定ピッチｐで配置されたｍ個の光学素子ＦＬi,1（ｉ＝１〜ｍ）を含む第１の列の光学素子群、直線Ｌ１から+Ｘ方向に所定間隔ｄを隔てその直線Ｌ１に平行に延びる直線Ｌ２上に所定ピッチｐで配置されたｍ個の光学素子ＦＬi,2（ｉ＝１〜ｍ）を含む第２の列の光学素子群、直線Ｌ２から+Ｘ方向に所定間隔ｄを隔てその直線Ｌ２に平行に延びる直線Ｌ３上に所定ピッチｐで配置されたｍ個の光学素子ＦＬi,3（ｉ＝１〜ｍ）を含む第３の列の光学素子群、及び直線Ｌ３から+Ｘ方向に所定間隔ｄを隔てその直線Ｌ３に平行に延びる第４の直線Ｌ４上に所定ピッチｐで配置されたｍ個の光学素子ＦＬi,4（ｉ＝１〜ｍ）を含む第４の列の光学素子群等が形成されている。プレート２２２ａ上の光学素子が形成されていない領域（スペース領域）の表面は、クロム等の金属の膜から成る遮光膜が形成された遮光領域とされている。
【００９２】
この場合、ａ．全ての群に含まれる各光学素子ＦＬi,jは、それぞれの中心点をY軸方向に平行移動してＸ軸方向の同一直線ＬＬ上に並べた場合に等間隔となる配置（間隔Δｄで並ぶ配置）でプレート２２２ａ上に形成されている。また、ｂ．第２の列の光学素子群、第４の列の光学素子群をそれぞれ構成する各光学素子ＦＬi,2、ＦＬi,4（ｉ＝１〜ｍ）が、第１の列の光学素子群を構成する各光学素子ＦＬi,1（ｉ＝１〜ｍ）に対してＹ軸方向に関して所定ピッチｐより小さな所定距離だけずれているとともに、第３の列の光学素子群を構成する各光学素子ＦＬi,3（ｉ＝１〜ｍ）が、第１の列の光学素子群を構成する各光学素子ＦＬi,1（ｉ＝１〜ｍ）と、Ｙ軸方向に関して並んでいる。これは、前述の光学素子ＦＬkのように照明光束（ビーム）が非入射状態とされたときに、その照明光束が、いずれの光学素子にも入射しないようにするために、１つの光学素子の全体が収まる所定面積の遮光領域をプレート２２２ａ上に確保するために、このような配置にしているのである。これにより、図１４中の影線が付された円形領域のような、照明光束が照射される遮光領域をプレート２２２ａ上に確保することができる。
【００９３】
上記のａ．及びｂ．を同時に満足すべく、所定ピッチｐ，間隔Δｄ及び一列の光学素子の数ｍに応じて、前述の角度θが設定されている。
【００９４】
また、各光学素子ＦＬi,jとしては、照明光で照明されたときに所定の面上にスポットを形成する位相型の回折光学素子が用いられている。本実施形態では、各光学素子ＦＬi,jは、図１４に示されるようなＸ軸方向に細長い長円形のスポットＳＰを所定の面上に形成する。スポットＳＰのＸ軸方向の長さは、前述の間隔Δｄの２倍の長さである。すなわち、同一の列で隣接する光学素子によって形成されるスポットＳＰ同士は、Ｘ軸方向に関して１／２ずつオーバーラップするような配置になっている。
【００９５】
ここで、各光学素子の中心点同士の位置関係が異ならないのであれば、各光学素子は、スポットＳＰの長さと同一直径のスポットを所定の面上に形成するフレネル・ゾーン・プレートなどの素子であっても勿論良い。いずれにしても、光学素子アレー２２２のように、Ｙ軸に対して角度θ（０＜θ＜９０°）を成す相互に平行な複数の直線（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４など）上にそれぞれ所定ピッチｐで複数の位相型の回折光学素子が配置されている場合には、各回折光学素子が所定の面（プレートＰ表面）上に形成するスポットの形状に応じた寸法にピッチｐを設定することで、光学素子アレー２２２をＹ軸方向に沿ってプレートＰに対してＹ軸方向に移動することで、そのプレートＰ表面上の所定面積の領域を隙間なくスポットにより露光することが可能になる。特に、本実施形態では、各光学素子ＦＬi,jの中心が、Ｙ軸方向に関して等間隔Δｄで配置され、各光学素子ＦＬi,jによって形成されるスポットのＸ軸方向長さがΔｄ／２であるので、その所定面積の領域のほぼ全域を均一な露光量分布で露光することが可能になっている。
【００９６】
前記駆動系２０８は、パターン形成ユニット２０６をＸ軸方向に駆動する第１駆動機構と、該第１駆動機構と一体でパターン形成ユニット２０６をＹ軸方向に駆動する第２駆動機構とを備えている。
【００９７】
これをさらに詳述すると、支持部材２１０のＹ軸方向の一側及び他側の面には、図１１に示されるように、Ｘ軸可動子２２８Ａ，２２８Ｂがそれぞれ突設されている。これらのＸ軸可動子２２８Ａ，２２８Ｂは、図９及び図１１からわかるようにＹＺ断面が略Ｔ字状で、＋Ｚ方向から見てＸ軸方向に細長い長方形状の形状を有し、その内部にＸ軸方向に沿って配置された複数の電機子コイルを有する電機子ユニットを含む。そして、これらのＸ軸可動子２２８Ａ，２２８Ｂは、ＹＺ断面Ｕ字状で＋Ｚ方向から見てＸ軸方向に細長く延びるＸ軸固定子２３０Ａ，２３０Ｂの内部空間にそれぞれ挿入されている。これらのＸ軸固定子２３０Ａ，２３０Ｂは、Ｘ軸方向に沿って所定間隔で配置された複数の永久磁石（隣接する永久磁石は、相互に逆極性とされている）を有する、磁極ユニットによって構成されている。
【００９８】
Ｘ軸固定子２３０Ａ，２３０Ｂは、それぞれの長手方向の一端と他端とが、図９に示されるように、Ｙ軸方向に細長く延びるＹ軸スライダ２３２Ａ，２３２Ｂにそれぞれ接続されている。Ｙ軸スライダ２３２Ａ，２３２Ｂは、図１０に示されるように、矩形の開口部２３３，２３４がそれぞれ形成されたＸＺ断面が相互に左右対称な五角形状の部材から成り、それぞれの開口部２３３，２３４の内壁面には、Ｙ軸方向に沿って所定間隔で複数の電機子コイル（不図示）がそれぞれ配置されている。
【００９９】
前記Ｙ軸スライダ２３２Ａ，２３２Ｂの開口部２３３，２３４には、図１０に示されるように、ＸＺ断面矩形のＹ軸ガイド２３６Ａ，２３６Ｂがそれぞれ挿入されている。一方のＹ軸ガイド２３６Ａの長手方向の一端と他端は、図８に示されるように、床面Ｆ上に植設されたフレーム２３８Ａ、２３８ＢによってＸＹ面に平行になるように支持されている。また、他方のＹ軸ガイド２３６Ｂの長手方向の一端と他端は、床面Ｆ上に植設されたフレーム２３８Ｃ、２３８ＤによってＸＹ面に平行になるように、かつＹ軸ガイド２３６Ａと同一高さで支持されている（図９参照）。Ｙ軸ガイド２３６Ａ，２３６Ｂは、長手方向に沿って所定間隔でかつ交互に配置された複数のＮ極永久磁石とＳ極永久磁石とを含む磁石群をそれぞれ有している。
【０１００】
本実施形態では、図９からもわかるように、Ｘ軸固定子２３０Ａ，２３０ＢとＹ軸スライダ２３２Ａ，２３２Ｂとによって、矩形状のＹ軸移動体２４０が構成されている。
【０１０１】
これまでの説明から明らかなように、Ｘ軸固定子２３０Ａ，２３０Ｂと対応するＸ軸可動子２２８Ａ，２２８Ｂとによって、支持部材２１０によって支持されたパターン形成ユニット２０６をＸ軸方向に駆動する、ムービングマグネット型のリニアモータから成る一対のＸ軸リニアモータＬＭＸ１，ＬＭＸ２がそれぞれ構成されている（図１１参照）。これらのＸ軸リニアモータＬＭＸ１，ＬＭＸ２のそれぞれが発生する駆動力（推力）を異ならせることにより、パターン形成ユニット２０６をθｚ方向（Ｚ軸回りの回転方向）に駆動することができる。
【０１０２】
また、Ｙ軸ガイド２３６Ａ，２３６Ｂと対応するＹ軸スライダ２３２Ａ，２３２Ｂとによって、Ｙ軸移動体２４０と一体で支持部材２１０によって支持されたパターン形成ユニット２０６をＹ軸方向に駆動する、ムービングマグネット型のリニアモータから成る一対のＹ軸リニアモータＬＭＹ１，ＬＭＹ２がそれぞれ構成されている（図１０参照）。
【０１０３】
このように、本実施形態では、一対のＸ軸リニアモータＬＭＸ１，ＬＭＸ２によってパターン形成ユニット２０６をＸ軸方向に駆動する第１駆動機構の少なくとも一部が構成され、一対のＹ軸リニアモータＬＭＹ１，ＬＭＹ２によって第１駆動機構と一体でパターン形成ユニット２０６をＹ軸方向に駆動する第２駆動機構の少なくとも一部が構成されている。
【０１０４】
前記支持部材２１０の張り出し部２１０ａ（図１１参照）と、第１部分ハウジング２１１ａとの間には、ＸＹ平面内で同一直線上にない３箇所に、第１部分ハウジング２１１ａをＺ軸方向に微小駆動する３つのアクチュエータ２４２ａ〜２４２ｃ（図１１では不図示、図１５参照）が設けられている。各アクチュエータとしては、例えばピエゾ素子、あるいはボイスコイルモータなどを用いることができる。
【０１０５】
前記プレートホルダ２０４上面の基準部材ＦＭの−Ｙ側には、図９に示されるように、３つのＹ軸レーザ干渉計２４４Ｙ1，２４４Ｙ2，２４４Ｙ3が、支持部材２１０の一辺の長さより短い所定の間隔を隔てて配置されている。これらのＹ軸レーザ干渉計２４４Ｙ1，２４４Ｙ2，２４４Ｙ3からの測長ビームは、図１１にＹ軸レーザ干渉計２４４Ｙ2からの測長ビームＭＹ2を代表的に採りあげて示されるように、支持部材２１０の−Ｙ側端面の下端部近傍に設けられたＸ軸方向に延びる平面ミラーから成るＹ軸移動鏡２４６の反射面に照射されている。Ｙ軸レーザ干渉計２４４Ｙ1，２４４Ｙ2，２４４Ｙ3のそれぞれは、測長軸を少なくとも２軸有する多軸干渉計であり、支持部材２１０（パターン形成ユニット２０６）のＹ軸方向の位置のみならず、θｚ回転をも計測する。
【０１０６】
この場合、測長ビームＭＹ2は、光学素子アレー２２２の配置された面にほぼ一致する高さ位置に照射されている。その他のＹ軸レーザ干渉計２４４Ｙ1，２４４Ｙ3からの測長ビームも同一の高さ位置に照射されるようになっている。すなわち、Ｙ軸レーザ干渉計２４４Ｙ1，２４４Ｙ2，２４４Ｙ3のいずれも、支持部材２１０（パターン形成ユニット２０６）のＹ軸方向の位置をいわゆるアッベ誤差なく計測できるようになっている。
【０１０７】
また、プレートホルダ２０４上面の＋Ｘ側端部近傍には、図９に示されるように、５つのＸ軸レーザ干渉計２４４Ｘ1，２４４Ｘ2，２４４Ｘ3，２４４Ｘ4，２４４Ｘ5が、支持部材２１０の一辺の長さより短い所定の間隔を隔てて配置されている。これらのＸ軸レーザ干渉計２４４Ｘ1，２４４Ｘ2，２４４Ｘ3，２４４Ｘ4，２４４Ｘ5からの測長ビームは、前述の測長ビームＭＹ2と同一の高さの面内の光路を通って支持部材２１０の＋Ｘ側端面の下端部近傍に設けられたＹ軸方向に延びる平面ミラーから成るＸ軸移動鏡（不図示）の反射面に照射されている。従って、Ｘ軸レーザ干渉計２４４Ｘ1，２４４Ｘ2，２４４Ｘ3，２４４Ｘ4，２４４Ｘ5のいずれも、支持部材２１０（パターン形成ユニット２０６）のＸ軸方向の位置をいわゆるアッベ誤差なく計測できるようになっている。なお、Ｘ軸及びＹ軸移動鏡を支持部材２１０に設ける代わりに、例えば支持部材２１０の端面（側面）を鏡面加工して反射面として用いるようにしても良い。
【０１０８】
上記３つのＹ軸レーザ干渉計２４４Ｙ1，２４４Ｙ2，２４４Ｙ3及び５つのＸ軸レーザ干渉計２４４Ｘ1，２４４Ｘ2，２４４Ｘ3，２４４Ｘ4，２４４Ｘ5の計測値は、主制御装置２８０に供給される（図１５参照）。
【０１０９】
上記の説明からわかるように、本第２の実施形態では、１つのＹ軸レーザ干渉計からの測長ビームがＹ軸移動鏡２４６に当たらなくなる前に、その１つのＹ軸レーザ干渉計からの測長ビームがＹ軸移動鏡２４６に当たっているのと同時に隣接するＹ軸レーザ干渉計からの測長ビームがＹ軸移動鏡２４６に当たる時間が必ず存在する。５つのＸ軸レーザ干渉計についても同様である。このため、主制御装置２８０は、２つのＹ軸レーザ干渉計からの測長ビームがＹ軸移動鏡２４６に当たっているいずれかの時点で、それまで制御に用いられていたＹ軸レーザ干渉計の計測値を用いて、次に制御に用いられる隣のＹ軸レーザ干渉計の計測値をプリセットする、いわゆるつなぎプリセットを実行する。同様に、主制御装置２８０は、Ｘ軸レーザ干渉計についてもつなぎプリセットを実行する。
【０１１０】
また、図８〜図１１等では、不図示であるが、パターン形成ユニット２０６によって前述のスポット群が形成される所定面上の領域の周囲には、前述と同様のＡＦ検出系６２が設けらているとともに、パターン形成ユニット２０６及び支持部材２１０のいずれかの一部には、前述と同様のアライメント系ＡＬＧが設けられている（図１５参照）。
【０１１１】
図１５には、本第２の実施形態の、露光装置２００の露光制御に関連する構成各部がブロック図にて示されている。このうち、主制御装置２８０によって主に制御系が構成されている。主制御装置２８０は、ワークステーション又はマイクロコンピュータなどを含む。この主制御装置８０には、第１の実施形態と同様のマスクパターン記憶部６６が併設されている。
【０１１２】
このようにして構成された本実施系形態の露光装置によると、主制御装置２８０により、前述の第1の実施形態と同様の手順で、プレートＰのＸ軸方向、Ｙ軸方向の位置、及びヨーイング求めるプレートＰのアライメントが行われる。そして、そのプレートＰのアライメントが終了すると、主制御装置２８０は、そのアライメント結果に基づいて、露光を開始する。
【０１１３】
すなわち、主制御装置２８０は、プレートＰに対してパターン形成ユニット２０６を相対的に移動させるとともに、上記のアライメント結果を考慮してパターン形成ユニット２０６の位置・姿勢を制御しつつ、パターン形成ユニット２０６の走査に同期してＤＭＤ２２０のミラーエレメントをＤＭＤ駆動部２２６を介して個別に駆動することで、光学素子アレー２２２を構成する各光学素子ＦＬi,jに対する照明光の入射又は非入射を個別に制御する。これによって照明光が入射された光学素子のみによってスポットＳＰがプレートＰ上に形成され、そのスポットＳＰによってプレートＰ上のレジストが感光され、パターンが形成される。このようにして形成されるパターンは、主制御装置２８０によって、マスクパターン記憶部６６の記憶内容に基づいて、パターン形成ユニット２０６の走査に同期して順次変更される。
【０１１４】
本実施形態では、前述の第１の実施形態と同様の一筆書きの軌跡（経路）に沿って、パターン形成ユニット２０６内部の光学素子アレー２２２（プレート２２２ａ）の中心点が、プレートＰに対して相対移動することで、プレートＰ上の液晶画素部の全面にパターンが順次形成される。この場合、パターン形成ユニット２０６がＹ軸方向の一側から他側に向かう往路における平行四辺形のプレート２２２ａの非走査方向の一端部の傾斜部領域（直角三角形領域）と、パターン形成ユニット２０４がＹ軸方向の他側から一側に向かう復路における平行四辺形のプレート２２２ａの非走査方向の他端部の傾斜部領域（直角三角形領域）とが、光学素子アレー２２２が配置されたＸＹ平面上でオーバーラップするように、上記の一筆書きの軌跡（経路）に沿ったパターン形成ユニット２０６の移動及びこれに同期した光学素子アレー２２２を構成する各光学素子に対する照明光の入射又は非入射の個別制御が行われる（図１６参照）。この結果、プレートＰ表面に形成されるスポットの配置、すなわちパターンの形状、配置等を変化させることができるため、プレートＰ上の液晶画素部内の全域に所望のパターンが形成されるようなプレートＰに対する露光が実現される。この場合、プレートＰ上の液晶画素部内の全面で、露光対象の領域については均一な積算エネルギ量（露光ドーズ量）の分布で露光が行われる。
【０１１５】
上記の露光中、主制御装置２８０は、ＡＦ検出系６２の検出結果に基づいて、スポットＳＰの形成面に対するプレートＰ表面のＺ軸方向に関する位置ずれ量（デフォーカス量）及び傾斜量を常時算出し、そのデフォーカス量及び傾斜量に基づいて前述のアクチュエータ２４２ａ〜２４２ｃを駆動し、パターン形成ユニット２０６のＺ軸方向における位置の調整、及びＸ軸、Ｙ軸まわり方向における姿勢の調整、すなわちレベリング調整を行っている。
【０１１６】
以上説明したように、本第２の実施形態の露光装置２００によると、パターン形成ユニット２０６の走査に同期して該パターン形成ユニット２０６の一部を構成するＤＭＤ２２０をＤＭＤ駆動部２２６を介して制御することで、プレートＰ表面に形成されるスポットの配置、すなわちパターンの形状、配置等を変化させることができるため、所望のパターンをプレートＰ上に容易に形成することができる。また、物体パターンである従来のマスク使用時に必要であったマスクステージを備える必要がなくなる。また、本実施形態の露光装置２００では、プレートＰが載置されたプレートホルダ２０４が固定で、パターン形成ユニット２０６が移動するため、基板を保持するステージ等を支持する大型、大重量の定盤が不要となる。従って、従来のマスクレスタイプの走査型投影露光装置に比べても、相当にフットプリントの狭小化と小型軽量化、並びにコストの低減が可能になる。
【０１１７】
また、パターン形成ユニット２０６をＸ軸方向に駆動する際の駆動力の反力は、Ｙ軸移動体２４０を介してＹ軸ガイド２３６Ａ，２３６Ｂに伝達され、パターン形成ユニット２０６をＹ軸方向に駆動する際の駆動力の反力は、Ｙ軸ガイド２３６Ａ，２３６Ｂに作用するが、そのＹ軸ガイド２３６Ａ，２３６Ｂに伝達され、あるいは作用した反力は、フレーム２３８Ａ〜２３８Ｄを介して床面Ｆ上に逃がされる。また、床面Ｆからの振動は防振ユニット２０２によってプレートホルダ２０４に伝達されるのが防止されている。従って、パターン形成ユニット２０６の駆動時の反力が、プレートホルダ２０４の振動要因となることが殆どなく、この振動の抑制によりプレートＰ上にパターンを精度良く形成することが可能となる。
【０１１８】
なお、上記第２の実施形態では、光学素子アレー２２２が、第１の列〜第ｎの列（ｎは例えば４）の光学素子群を備える場合について説明したが、これに限らず、光学素子アレーは、少なくとも２列、例えば上記第２の実施形態中の第１の列の光学素子群と第２の列の光学素子群とのみを備えていても良い。
【０１１９】
また、上記第２の実施形態では、光学素子アレー２２２を含むパターン形成ユニット２０６を、プレートＰに対して移動する場合について説明したが、これに限らず、例えば特開２００４−３２７６６０号公報に開示されるような基板ステージを備えたマスクレスタイプの走査型投影露光装置にも用いることができる。かかる場合にも、マスクステージを備える必要はなくなるとともに所望のパターンを基板上に容易に形成することができる。この場合において、基板ステージのみを可動としても良いし、あるいはパターン形成ユニット２０６をも可動とし、露光の際に基板ステージとパターン形成ユニット２０６とを走査方向に相対走査することとしても良い。
【０１２０】
なお、上記第１の実施形態では、光源からの照明光の光路中に設置された非発光型画像表示素子である透過型液晶表示素子（電子マスク３６）を備えるパターン投影ユニットを備える露光装置について説明し、上記第２の実施形態では、光学素子アレー２２２と、光源からの照明光の光路上に配置され光学素子アレー２２２を構成する各光学素子に対する照明光の入射、非入射を制御するＤＭＤ２２０と、を含んで構成されたパターン形成ユニット２０６を備えた露光装置について説明したが、本発明がこれに限定されないことは勿論である。
【０１２１】
例えば、第１の実施形態において、透過型液晶表示素子に代えて、下記の非発光型画像表示素子を用いても良い。ここで非発光型画像表示素子とは、空間光変調器（ＳＬＭ ： Spatial Light Modulator）とも呼ばれ、光の振幅、位相あるいは偏光の状態を空間的に変調する素子である。この空間光変調器のうち、透過型空間光変調器としては、上述の透過型液晶表示素子以外に、エレクトロクロミックディスプレイ（ＥＣＤ）等が例として挙げられる。また、反射型空間光変調器としては、前述したＤＭＤ（Deformable Micro-mirror Device、又はDigital Micro-mirror Device）、反射ミラーアレイ、反射型液晶表示素子、電気泳動ディスプレイ（ＥＰＤ ： ElectroPhoretic Display）、電子ペーパー（または電子インク）、光回折型ライトバルブ（Grating Light Valve）等が例として挙げられる。
【０１２２】
上記第１の実施形態において、パターン投影ユニットが、光源とこの光源からの照明光の光路中に設置された非発光型画像表示素子に代えて自発光型画像表示素子を備えていても良い。同様に、上記第２の実施形態において、パターン形成ユニット２０４に代えて自発光型画像表示素子とレンズアレーとを備えたパターン形成ユニットを用いても良い。ここで自発光型画像表示素子としては、例えば、ＣＲＴ（Cathode ray tube）、無機ＥＬディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ（ＯＬＥＤ ： Organic Light Emitting Diode）、ＬＥＤディスプレイ、ＬＤディスプレイ、電界放出ディスプレイ（ＦＥＤ ： Field Emission Display）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ ： Plasma Display Panel）等が挙げられる。また、自発光型画像表示素子として、複数の発光点を有する固体光源チップ、チップを複数個アレイ状に配列した固体光源チップアレイ、又は複数の発光点を１枚の基板に作り込んだタイプのもの等を用い、該固体光源チップを電気的に制御してパターンを形成しても良い。なお、固体光源素子は、無機、有機を問わない。
【０１２３】
《第３の実施形態》
次に、本発明の第３の実施形態を図１７に基づいて説明する。この第３の実施形態の露光装置３００は、クリーンルームの床面F上に水平に（ＸＹ面に平行に）設置されたベースプレートＢＳ、該ベースプレートＢＳ上に複数の防振ユニット３０２を介して支持された支持定盤３０４、該支持定盤３０４の上方でホルダ支持機構３０６によってほぼ水平に支持されガラスプレート（以下、「プレート」と略述する）Ｐを真空吸着等によって保持するプレート支持ホルダ３０８、該プレート支持ホルダ３０８に保持されたプレートＰの下方に配置され、その底面に設けられた複数の支持部材３１０によって支持定盤３０４の上面に対して所定のクリアランス（例えば数μｍ程度）を介して支持されたパターン形成ユニット３１２、及びパターン形成ユニット３１２をプレートＰの上面に沿ってＸＹ面内で駆動する駆動系等を備えている。なお、実際には，プレートＰはその表面がプレート支持ホルダ３０８とほぼ面一となるように保持されている。
【０１２４】
前記ホルダ支持機構３０６は、ベースプレートＢＳの異なる位置にそれぞれ設置されたＺ軸方向に延びる複数の支柱３０５（図１７では、そのうち４つの支柱３０５のみが図示されている）と、該複数の支柱で支持されるとともに、その下面にプレート支持ホルダ３０８が一体的に設けられた支持機構本体３０９とを備えている。なお、図示は省略されているが、複数の支柱３０５にはそれぞれ防振ユニットが設けられ、床などからの振動がホルダ支持機構３０６に伝わらないようになっている。
【０１２５】
パターン形成ユニット３１２は、内部に前述の光源部２１４と同様の光源部３１４及び不図示のレンズ等を収納した第１筐体３１６と、該第１筐体３１６の＋Ｙ側に一体的に接続された第２筐体３１８と、該第２筐体３１８の内部に水平面に対して４５°（より正確には、ＹＺ面内でＹ軸に対して４５°）の角度を成す状態で設けられた前述のＤＭＤ２２０と同様のＤＭＤ３２０及び不図示のレンズ等と、第２筐体３１８の上部に固定され、上面及び下面が開口した第３筐体３２２と、該第３筐体３２２の内部に配置され、ＤＭＤ３２０の上方でほぼ水平に保持された前述のパターン形成部２０９と同様の構成のパターン形成部３２４と、を備えている。この場合、第１筐体３１６、第２筐体３１８及び第３筐体３２２によって実質的に構成されるハウジング内に、光源部３１４、ＤＭＤ３２０、パターン形成部３２４及びレンズ等を含む、前述のパターン形成光学系２１２と同様のパターン形成光学系が構成されている。
【０１２６】
パターン形成ユニット３１２の上記ハウジングの底面に設けられた複数の支持部材３１０は、その底面に複数の気体静圧軸受、例えばエアベアリングと、複数の永久磁石を含む磁極ユニットとを有する。
【０１２７】
前記支持定盤３０４の内部には、ＸＹ２次元方向に所定の間隔で配置された多数のコイルから成るコイルアレーを含む電機子ユニットが設けられている。この電機子ユニットを構成するコイルアレーは、Ｘ駆動用コイル、Ｙ駆動用コイルの他にＺ駆動用コイルをも含んでいる。電機子ユニットは、磁極ユニットとともに、パターン形成ユニット１４をＸ軸方向、Ｙ軸方向に自在に駆動するとともに、Ｚ軸方向、θｘ方向（Ｘ軸回りの回転方向）、θｙ方向（Ｘ軸回りの回転方向）及びθｚ方向（Ｚ軸回りの回転方向）に微小駆動するアクチュエータ、例えば前述の平面モータ２３と同様の磁気浮上型の平面モータを構成している。この平面モータを含んで前述の駆動系が構成されている。
【０１２８】
前記支持機構本体３０９は、正面から見て等脚台形状の形状を有し、その台形の上底と下底との間の位置に、プレート支持ホルダ３０８及びプレートＰの平坦度を調整する平坦度調整機構３１３が設けられている。この平坦度調整機構３１３によって、プレートＰの平坦度が調整される結果、パターン形成ユニット３１２の上端面とプレートＰとの間のクリアランスが所望の値に設定される。
【０１２９】
支持機構本体３０９の下端面の端部近傍には、細長い平面ミラーから成る干渉計用移動鏡３２６Ａ、３２６Ｂが固定されている。これらの移動鏡３２６Ａ、３２６Ｂに測長ビームを照射するレーザ干渉計３２８Ａ、３２８Ｂ等がパターン形成ユニット３１２の第３筐体３２２の外面に設けられている。レーザ干渉計３２８Ａ、３２８Ｂ等を含んで前述のレーザ干渉計システム６０と同様のレーザ干渉計システムが構成され、該レーザ干渉計システムによってパターン形成ユニット３１２のＸＹ面内の位置情報が計測される。
【０１３０】
この露光装置３００では、不図示ではあるが、前述の第２実施形態と同様に、アライメント系、ＡＦ検出系、空間像センサ及びＤＭＤ駆動部、並びに主制御装置などが設けられている。
【０１３１】
このようにして構成された本第３の実施形態の露光装置３００によると、前述の第２の実施形態と同様にしてプレートＰに対する露光が行われ、同等の効果を得ることができる。但し、この本第３の実施形態の露光装置３００では、パターン形成ユニット３１２の駆動は、平面モータによって行われる。
【０１３２】
なお、本第３の実施形態ではパターン形成ユニット３１２の移動時に生じる反力を相殺するために、例えば支持定盤３０４を、複数の防振ユニット３０２で支持される固定定盤（ベース）上に非接触に配置し、その反力で支持定盤３０４が微動可能となるように構成しても良い。
【０１３３】
さらに、本第３の実施形態ではパターン形成ユニット３１２の代わりに、前述の第１の実施形態のパターン投影ユニットを用いても良い。かかる場合にも、上述と同様の効果を得ることができる。
【０１３４】
また、上記各実施形態では、プレートＰに１つのパターン（液晶ディスプレイ）を形成するものとしたが、これに限らず、例えば、同一プレートに同一のサイズの複数のパターンを形成するようにしても良いし、あるいは同一プレートに異なるサイズの複数のパターンを形成するようにしても良い。特に、後者の場合には、プレートのサイズによらず、プレートの利用効率を最大限にすることができる。
【０１３５】
《デバイス製造方法》
次に上記各実施形態の露光装置をリソグラフィ工程で使用したデバイスの製造方法の実施形態について説明する。図１８には、マイクロデバイスとしての液晶表示素子の製造方法を示すフローチャートが示されている。
【０１３６】
まず、図１８のステップ４０２（パターン形成工程）において、上記各実施形態の露光装置を用いて、レジストが塗布されたガラスプレート等の基板を露光し、その基板上に回路パターンを形成する、いわゆる光リソグラフィ工程を実行する。この光リソグラフィ工程によって、基板上には多数の電極等を含む所定パターンが形成される。その後、露光された基板は、現像工程、エッチング工程、レジスト剥離工程等の各工程を経ることによって、ガラスプレート等の基板上に所定のパターンが形成される。
【０１３７】
次のステップ４０４（カラーフィルタ形成工程）では、Ｒ（Red）、Ｇ（Green）、Ｂ（Blue）に対応した３つのドットの組がマトリックス状に多数配列された、又はＲ、Ｇ、Ｂの３本のストライプのフィルタの組が複数水平走査線方向に配列されたカラーフィルタを形成する。
【０１３８】
次のステップ４０６（セル組み立て工程）では、パターン形成工程（ステップ４０２）にて得られた所定パターンを有する基板、及びカラーフィルタ形成工程（ステップ４０４）にて得られたカラーフィルタ等を用いて液晶パネル（液晶セル）を組み立てる。このステップ４０６（セル組み立て工程）では、例えば、パターン形成工程にて得られた所定パターンを有する基板とカラーフィルタ形成工程にて得られたカラーフィルタとの間に液晶 を注入して、液晶パネル（液晶セル）を製造する。
【０１３９】
その後、ステップ４０８（モジュール組立工程）にて、組み立てられた液晶パネル（液晶セル）の表示動作を行わせる電気回路、バックライト等の各部品を取り付けて液晶表示素子として完成させる。
【０１４０】
従って、このマイクロデバイスの製造方法のパターン形成工程においては、上記各実施形態の露光装置を用いてガラスプレート等の基板を露光して、パターン生成ユニットによる生成されるパターンをその基板上に精度良く転写する、あるいはパターン形成ユニットによりその基板上にパターンを精度良く形成することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１４１】
以上説明したように、本発明の露光装置は、ガラスプレート等の大型基板の露光に適している。また、本発明の光学素子アレー及びマルチスポットビームジェネレータは、そのような大型基板の露光に用いる露光装置のパターン形成部に用いるのに適している。また、本発明のデバイス製造方法は、液晶表示素等のマイクロデバイスの製造に適している。
【図面の簡単な説明】
【０１４２】
【図１】第１の実施形態の露光装置の構成を概略的に示す図である。
【図２】図１のプレートホルダ及びパターン投影ユニットを示す斜視図である。
【図３】パターン投影ユニットの筐体内部の光学系の構成を示す図である。
【図４】投影光学系のイメージフィールドＩＦ及びその内部に設定される露光領域とともにＡＦ検出系の検出点を示す図である。
【図５】第１の実施形態の露光装置の露光制御に関連する構成各部を示すブロック図である。
【図６】アクティブ・マスクとプレートホルダとの相対位置（位置関係）を求める動作を説明するための図であって、露光装置パターン投影ユニットが、プレートホルダ上のプレートの載置領域外にある状態を示す斜視図である。
【図７】台形状の露光領域（パターンの投影領域）の中心点Ｃが、プレートＰ上を移動する軌跡を模式的に示す図である。
【図８】第２の実施形態の露光装置を示す正面図である。
【図９】図８の露光装置を示す平面図である。
【図１０】図９のＡ−Ａ線断面図である。
【図１１】図９のＢ−Ｂ線断面図である。
【図１２】第１部分ハウジング２１１ａと第２部分ハウジング２１１ｂとによって実質的に構成されるハウジングの内部のパターン形成光学系の構成の一例を模式的に示す図である。
【図１３】特定のミラーエレメントの駆動により、光学素子アレー２２２上の任意の３つの光学素子のうち、２つの光学素子に対しては照明光が入射し、残りの光学素子に対しては照明光が入射しないように設定された状態を、模式的に示す図である。
【図１４】光学素子アレー２２２を示す平面図である。
【図１５】第２の実施形態の露光装置の露光制御に関連する構成各部を示すブロック図である。
【図１６】露光の際のパターン形成ユニットの往路に沿った移動の際の平行四辺形のプレートの非走査方向の一端部の傾斜部領域（直角三角形領域）と復路に沿った移動の際の平行四辺形のプレートの非走査方向の他端部の傾斜部領域（直角三角形領域）とが、光学素子アレーが配置されたＸＹ平面上でオーバーラップする様子を視覚的に示す図である。
【図１７】第３の実施形態の露光装置の構成を概略的に示す図である。
【図１８】デバイス製造方法の実施形態を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【０１４３】
１０…支持プレート、１２…プレートホルダ、１４…パターン投影ユニット、２２…電機子ユニット、２３…平面モータ、２４…第１支持部材、２６…第２支持部材、３０…光源、３４…枠体、３６…アクティブ・マスク、４８…Ｙ軸リニアモータ、５６Ａ，５６Ｂ…Ｘ軸リニアモータ、６０…レーザ干渉計システム、１００…露光装置、２００…露光装置、２０４…プレートホルダ、２０６…パターン形成ユニット、２１２…パターン形成光学系、２２０…ＤＭＤ、２２２…光学素子アレー、２２２ａ…プレート、２４２ａ〜２４２ｂ…アクチュエータ、Ｐ…プレート、ＰＬ…投影光学系、ＬＭＸ１，ＬＭＸ２…Ｘ軸リニアモータ、ＬＭＹ１，ＬＭＹ２…Ｙ軸リニアモータ、ＦＬij…光学素子。
【図１】
2007025085.tif 000003
【図２】
2007025085.tif 000004
【図３】
2007025085.tif 000005
【図４】
2007025085.tif 000006
【図５】
2007025085.tif 000007
【図６】
2007025085.tif 000008
【図７】
2007025085.tif 000009
【図８】
2007025085.tif 000010
【図９】
2007025085.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
2007025085.tif 000016
【図１５】
2007025085.tif 000017
【図１６】
2007025085.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
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